Для решения этого вопроса нам необходимо использовать формулу для частоты колебаний груза на пружине. Рассмотрим систему, состоящую из груза и пружины, которая совершает гармонические колебания.
Основная формула для частоты колебаний (f) в системе груз-пружина определяется как:
[ f = \frac{1}{2\pi} \sqrt{\frac{k}{m}} ]
где:
- ( k ) — коэффициент упругости пружины (в Н/м),
- ( m ) — масса груза (в кг).
Давайте подставим известные значения в эту формулу.
- Коэффициент упругости пружины ( k = 8 ) Н/м.
- Масса груза ( m = 0.5 ) кг (так как 500 г = 0.5 кг).
Теперь подставим эти значения в формулу:
[ f = \frac{1}{2\pi} \sqrt{\frac{8}{0.5}} ]
Сначала вычислим выражение под корнем:
[ \frac{8}{0.5} = 16 ]
Теперь найдём квадратный корень:
[ \sqrt{16} = 4 ]
После этого разделим на ( 2\pi ):
[ f = \frac{4}{2\pi} = \frac{4}{2 \cdot 3.14159} \approx \frac{4}{6.28318} \approx 0.6366 ]
Таким образом, частота колебаний груза на пружине составляет приблизительно ( 0.6366 ) Гц.
Итак, частота колебаний груза с массой 500 г на пружине с коэффициентом упругости 8 Н/м равна примерно ( 0.6366 ) Гц.