Небольшой брусок, насаженный на гладкую спицу, прикреплен к пружине, другой конец которой прикреплен к вертикальной опоре. Брусок совершает гармонические колебания. В некоторый момент времени всю систему начинают перемещать с постоянным ускорением в положительном направлении оси Ох. Как при этом изменяются следующие физические величины: частота колебаний бруска, период колебаний бруска, координата его положения равновесия?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения.
1. Увеличилась.
2. Уменьшилась.
3. Не изменилась.
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
А) Частота колебаний бруска
Б) период колебаний бруска
В) Координата его положения равновесия
1. Увеличится
2. Уменьшится
3. Не изменится
| A | Б | В |
Частота гармонических колебаний пружинного маятника зависит только от коэффициента жесткости пружины и массы грузика: поэтому при ускоренном передвижении частота колебаний не изменится (А — 3).
Период колебаний есть обратная частота, поэтому он не изменится (Б — 3).
Исходная система отсчета становится неинерциальной, поэтому на грузик будет действовать инерциальная сила, направленная в противоположную сторону от оси Ox, следовательно, координата положения равновесия уменьшится (В — 2).
Ответ: 332.
Примечание.
Движение всей системы с постоянным ускорением равносильно действию постоянной силы на систему. Иными словами, описанная в задаче ситуация физически эквивалентна ситуации, когда стержень направляют вертикально вверх, при этом на груз помимо пружины вдоль стержня будет действовать еще сила тяжести. Действие этой силы сведется только к тому, что пружина дополнительно сожмется, положение равновесия сдвинется. Период и частота не изменятся.

