Zadanie 10.3.2: Wykres zależności częstotliwości drgań wahadła sprężynowego od masy

Punkty: 1 pkt
Dział: Ruch drgający · Wahadło sprężynowe
Trudność: Poziom trudności: łatwe

Treść zadania

W laboratorium badano drgania harmoniczne pionowego wahadła sprężynowego o ustalonym współczynniku sprężystości sprężyny

k

. Do sprężyny dołączano kolejno obciążniki o coraz większej masie

m

i mierzono częstotliwość drgań układu

f

. Wskaż odpowiedź, która prawidłowo opisuje kształt i przebieg wykresu zależności częstotliwości drgań od masy obciążnika

f(m)

. A. Krzywa nieliniowo malejąca o zależności

f \propto \frac{1}{\sqrt{m}}

, opadająca asymptotycznie do zera wraz ze wzrostem masy. B. Linia prosta o ujemnym współczynniku kierunkowym, ponieważ częstotliwość maleje proporcjonalnie do masy. C. Krzywa nieliniowo rosnąca o zależności

f \propto \sqrt{m}

, ponieważ wraz ze wzrostem masy rośnie bezwładność. D. Pozioma linia prosta, ponieważ częstotliwość drgań harmonicznych nie zależy od masy drgającego ciała.

Odpowiedź i wynik końcowy

A. Krzywa nieliniowo malejąca o zależności

f \propto \frac{1}{\sqrt{m}}

, opadająca asymptotycznie do zera wraz ze wzrostem masy.