m = 4 кг.
k = 400 Н/м.
t = 30 с.
N - ?
Для нахождения числа полных колебаний пружинного маятника N необходимо время колебаний t разделить на время одного полного колебания T, которое называется периодом колебаний: N = t / T.
Для пружинного маятника период собственных свободных колебаний Т определяется формулой: T = 2 * П * √m / √k, где П - число пи, m - масса груза, k - жёсткость пружины.
N = t * √k / 2 * П * √m.
N =30 с * √400 Н/м / 2 * 3,14 * √4 кг = 47,7 = 47.
ответ: маятник сделает N = 47 полных колебаний.
Условие задачи:
Парашютист, достигнув в затяжном прыжке скорости 55 м/с, раскрыл парашют, после чего за 2 с скорость уменьшилась до 5 м/с. Найти наибольшую силу натяжения строп парашюта, если масса парашютиста 80 кг.
Задача №2.1.33 из «Сборника задач для подготовки к вступительным экзаменам по физике УГНТУ»
Дано:
υ0=55 м/с, t=2 с, υ=5 м/с, m=80 кг, T−?
Решение задачи:
Для того чтобы решить эту задачу, нужно схематично нарисовать парашютиста. На схеме следует изобразить силы, действующие на парашютиста: силу тяжести и силу натяжения строп. Так как человек уменьшил скорость падения, то его ускорение направленно вверх относительно Земли.
Запишем второй закон Ньютона в проекции на ось y.
T–mg=ma
Тогда сила натяжения строп равна:
T=mg+ma=m(g+a)(1)
Модуль ускорения легко определить по формуле определению:
a=|υ–υ0|t
Так как υ<υ0, то модуль в числителе раскрывается с противоположным знаком:
a=υ0–υt(2)
Подставим полученное выражение (2) в формулу (1).
T=m(g+υ0–υt)
Мы получили ответ к задаче в общем виде, теперь посчитаем ответ численно.
T=80(10+55–52)=2800Н
