Чтобы определить период и частоту колебаний маятника, нужно воспользоваться основными формулами, описывающими эти характеристики.
Период колебаний (T) — это время, за которое маятник совершает одно полное колебание. Он измеряется в секундах (с).
Частота колебаний (f) — это количество колебаний, совершаемых маятником за одну секунду. Она измеряется в герцах (Гц).
Дано:
- Время наблюдения, ( t = 30 ) секунд.
- Количество колебаний, ( N = 120 ).
Найти:
- Период ( T ).
- Частоту ( f ).
Решение:
1. Определение периода колебаний
Период ( T ) можно найти, разделив общее время наблюдения на количество колебаний:
[ T = \frac{t}{N} ]
Подставим известные значения:
[ T = \frac{30 \, \text{с}}{120} = 0.25 \, \text{с} ]
Итак, период колебаний маятника составляет ( 0.25 ) секунды.
2. Определение частоты колебаний
Частота ( f ) является обратной величиной к периоду. Она определяется как количество колебаний, совершенных за одну секунду:
[ f = \frac{1}{T} ]
Используем найденное значение периода для вычисления частоты:
[ f = \frac{1}{0.25 \, \text{с}} = 4 \, \text{Гц} ]
Таким образом, частота колебаний маятника составляет ( 4 ) герца.
Итог:
- Период колебаний ( T = 0.25 ) секунды.
- Частота колебаний ( f = 4 ) герца.
Эти результаты показывают, что маятник совершает одно полное колебание за 0.25 секунды и совершает 4 колебания за одну секунду.