Для начала определим период колебаний пружинного маятника. Формула для расчета периода колебаний пружинного маятника выглядит следующим образом:
[ T = 2\pi \sqrt{\frac{m}{k}} ]
где:
- ( T ) — период колебаний,
- ( m ) — масса маятника в килограммах,
- ( k ) — жесткость пружины в ньютонах на метр (Н/м),
- ( \pi ) — математическая константа, приблизительно равная 3.14159.
В вашем случае масса маятника ( m ) равна 400 граммам, что в килограммах составляет ( 0.4 ) кг (так как 1 кг = 1000 г), а жесткость пружины ( k ) равна 40 Н/м. Подставляем эти значения в формулу:
[ T = 2\pi \sqrt{\frac{0.4}{40}} ]
Выполним расчет под корнем:
[ \sqrt{\frac{0.4}{40}} = \sqrt{0.01} = 0.1 ]
Теперь подставим это значение обратно в формулу:
[ T = 2 \times 3.14159 \times 0.1 = 0.628318 ]
Таким образом, период колебаний пружинного маятника приблизительно равен 0.63 секунды.