Объясните, почему мы не слышим звука при колебаниях груза массой 1 г, подвешенного на пружине жесткостью 1 Н/м. Услышим ли мы звук при колебаниях этого. груза, если жесткость пружины увеличить в 10^4 раз?

Воспользуемся двумя формулами силы:

F=kx и F=ma,

k-жесткость

x-расстояние

m-масса

a-ускорение

Приравняли их:

kx=ma

Поставим значения (в СИ) :

x=0,001a

x/a = 0,001

x [м], a[м/с^2] = > x/a=t^2

t-время

t^2=0,001

t=0,03

Но за это время груз движется только вперед, но он еще возвращается обратно в исходное положение, движется назад, и затем снова возвращается в исходную. Чтобы найти период колебания, нужно умножить это время на 4.

Т=0,03*4 = 0,12 с

Находим частоту:

1/Т=1/0,12 = 8,3 Гц

Диапозон звуковых частот:

20-20000 Гц

Если жесткость будет 10^4 раз больше:

10.000x=0,001a

x/a=10.000.000

t^2=0,0000001

t=0,0003

T=0,0003*4=0,0012

1/T=833 Гц

То есть, звук услышим.