Задание №20 — Эксперимент и его оборудование

Решение:

Частота свободных колебаний пружинного маятника

$$\nu = \frac{1}{2\pi}\sqrt{\frac{k}{m}},$$

где $k$ — жёсткость пружины, $m$ — масса груза.

Чтобы выяснить, зависит ли частота от объёма груза, нужно взять два маятника, у которых одинаковы жёсткость пружины и масса груза, а объёмы грузов различны. Тогда любое изменение частоты (или его отсутствие) можно будет связать только с объёмом.

По таблице подходит пара:

• маятник 1: $k = 60$ Н/м, $m = 10$ г, $V = 80$ см$^3$;
• маятник 2: $k = 60$ Н/м, $m = 10$ г, $V = 100$ см$^3$.

Остальные маятники отличаются жёсткостью пружины или массой груза, поэтому по ним «чистый» опыт не поставить. (Опыт, как и следует из формулы, покажет, что частота от объёма груза не зависит.)

Ответ: 12