Question

Кулька на нитці завдовжки 1 м виконує коливання з амплітудою 6 см. Чому дорівнює максимальна швидкість кульки?

Answer 1

Максимальна швидкість кульки в коливаннях може бути обчислена за допомогою формули максимальної швидкості.

Максимальна швидкість (vmax) в коливаннях визначається за допомогою формули:

vmax = 2πfA

де: - vмакс - максимальна швидкість - π - число "пі" - f - частота коливань - A - амплітуда коливань

Задані дані: - A = 6 см - довжина нитки l = 1 м

Для того, щоб обчислити максимальну швидкість (vmax), нам потрібно визначити частоту коливань (f). Частота коливань визначається як кількість циклів коливань на одиницю часу (звичайно, в секунду).

З формули ж буде vmax = 2πfA

Ми також можемо використовувати формулу для періоду коливань (T):

T = 1/f

Тоді формула для максимальної швидкості може бути переписана як:

vmax = 2πA/T

Тепер давайте використаємо дані:

A = 6 см = 0,06 м l = 1 м

Потрібно знайти період коливання (T). Щоб це зробити, ми можемо використовувати формулу для періоду коливань:

T = 2π√(l/g)

де: - g - прискорення вільного падіння (приблизно 9,8 м/с²)

Підставим ці значення в формулу:

T = 2π√(1/9.8)

T = 2π√(0.102)

T = 2π * 0.32

T ≈ 2.01 с

Тепер ми маємо значення T, можемо підставити його в формулу для максимальної швидкості:

vmax = 2πA/T

vmax = 2π * 0.06 / 2.01

vmax ≈ 0.376 м/с

Таким чином, максимальна швидкість кульки в коливаннях складає приблизно 0.376 м/с.