2018-05-31
Небольшое тело массы $m$ закреплено на середине натянутой струны длины $2l$. Натяжение струны в положении равновесия равно $T_{0}$. Найти угловую частоту малых колебаний тела в поперечном направлении. Масса струны пренебрежимо мала, поле тяжести отсутствует.
Решение:
Сила $F$, действует на тело, отклоненное от положения равновесия, и равна $2 T_{0} \sin \theta$.
Поскольку угол $\theta$ мал, восстанавливающая сила, $F = 2 T_{0} \frac{x}{l}$
или, $F = kx$, где $k = \frac{2T_{0} }{l}$
Таким образом, используя формулу,
$\omega_{0} = \sqrt{ \frac{k}{m} }, \omega_{0} = \sqrt{ \frac{2T_{0} }{ml} }$