Тема: Период колебаний маятника
Чтобы ответить на вопрос, как изменится период колебаний маятника, если его длина увеличится в 9 раз, нужно понять зависимость периода колебаний от длины маятника.
Период колебаний (T) математического маятника определяется формулой:
[ T = 2\pi \sqrt{\frac{L}{g}} ]
где:
- (T) — период колебаний,
- (L) — длина маятника,
- (g) — ускорение свободного падения,
- (\pi) — математическая постоянная, примерно равная 3.14159.
Из этой формулы видно, что период (T) зависит от длины маятника (L) через квадратный корень. То есть, если длина (L) увеличивается, период (T) увеличивается как квадратный корень из этой длины.
Теперь рассмотрим, как изменится период, если длина увеличится в 9 раз.
Пусть начальная длина маятника (L_0), а начальный период (T_0). Тогда:
[ T_0 = 2\pi \sqrt{\frac{L_0}{g}} ]
Теперь новая длина (L_1 = 9L_0). Подставим эту новую длину в формулу для периода:
[ T_1 = 2\pi \sqrt{\frac{L_1}{g}} = 2\pi \sqrt{\frac{9L_0}{g}} ]
[ T_1 = 2\pi \sqrt{9} \cdot \sqrt{\frac{L_0}{g}} ]
Поскольку (\sqrt{9} = 3), у нас получается:
[ T_1 = 2\pi \cdot 3 \cdot \sqrt{\frac{L_0}{g}} ]
[ T_1 = 3 \cdot 2\pi \sqrt{\frac{L_0}{g}} ]
[ T_1 = 3T_0 ]
Таким образом, если длина маятника увеличивается в 9 раз, то период его колебаний увеличивается в 3 раза.
Резюме:
Если длина маятника увеличивается в 9 раз, то его период колебаний увеличится в 3 раза. Это связано с тем, что период колебаний маятника пропорционален квадратному корню из его длины.