Для решения задачи нам нужно воспользоваться понятиями периода и частоты колебаний.
Период колебаний (T):
Период колебаний — это время, за которое маятник совершает одно полное колебание. Обозначается буквой T и измеряется в секундах (с).
Частота колебаний (ν):
Частота колебаний — это количество колебаний, совершенных маятником за единицу времени. Обозначается буквой ν и измеряется в герцах (Гц), где 1 Гц = 1 колебание в секунду.
Исходные данные:
- Маятник совершил 90 колебаний.
- Время, за которое он совершил эти колебания, равно 3 минутам.
Сначала переведем время из минут в секунды, так как стандартная единица измерения времени в физике — секунда:
[ 3 \text{ минуты} = 3 \times 60 \text{ секунд} = 180 \text{ секунд} ]
Теперь найдем период колебаний:
[ T = \frac{t}{N} ]
где ( t ) — общее время (в секундах), ( N ) — количество колебаний.
Подставляем значения:
[ T = \frac{180 \text{ секунд}}{90} = 2 \text{ секунды} ]
Таким образом, период колебаний маятника ( T ) равен 2 секундам.
Теперь найдем частоту колебаний:
[ ν = \frac{N}{t} ]
где ( N ) — количество колебаний, ( t ) — общее время (в секундах).
Подставляем значения:
[ ν = \frac{90}{180 \text{ секунд}} = 0.5 \text{ Гц} ]
Таким образом, частота колебаний маятника ( ν ) равна 0.5 герца.
Итак, мы получили следующие результаты:
- Период колебаний (T): 2 секунды.
- Частота колебаний (ν): 0.5 Гц.