Груз, подвешенный к пружине с коэффициентом жесткости , совершает колебания с периодом и амплитудой . Что произойдет с частотой колебания и максимальной скоростью, если пружину заменить на другую с меньшим коэффициентом жесткости, а амплитуду колебаний оставить прежней? Для каждой величины определите соответствующий характер ее изменения.
- Увеличивается.
- Уменьшается.
- Не изменяется.
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
Решение:
Для определения характера изменения частота колебаний вспомним, что . Таким образом при уменьшении коэффициента жесткости, частота колебаний уменьшается.
Для определения характера изменения максимальной скорости воспользуемся законом сохранения энергии, согласно этому закону максимальная кинетическая энергия равна максимальной потенциальной энергии
Таким образом при уменьшении коэффициента жесткости и не изменении амплитуды колебаний максимальная скорость уменьшается.