Для решения задачи о длине математического маятника, который бы имел период колебания 4,9 секунд на Луне, необходимо воспользоваться формулой периода колебаний математического маятника:
[ T = 2\pi \sqrt{\frac{L}{g}} ]
где:
- ( T ) — период колебаний маятника,
- ( L ) — длина маятника,
- ( g ) — ускорение свободного падения.
В данном случае ( T = 4,9 ) с, а ( g ) на поверхности Луны равно 1,6 м/с². Нам нужно найти длину ( L ).
Первым шагом будет выражение длины маятника ( L ) из данного уравнения. Для этого сначала выразим подкоренное выражение:
[ \frac{L}{g} = \left( \frac{T}{2\pi} \right)^2 ]
Теперь подставим известные значения периода и ускорения свободного падения:
[ \frac{L}{1,6} = \left( \frac{4,9}{2\pi} \right)^2 ]
Далее вычислим значение в правой части уравнения:
[ \frac{4,9}{2\pi} \approx \frac{4,9}{6,2832} \approx 0,779 ]
Теперь возведем это значение в квадрат:
[ 0,779^2 \approx 0,606 ]
Таким образом, у нас получается:
[ \frac{L}{1,6} \approx 0,606 ]
Теперь умножим обе стороны уравнения на 1,6:
[ L \approx 0,606 \times 1,6 \approx 0,9696 ]
Округлим до нужной точности:
[ L \approx 0,97 \text{ м} ]
Итак, длина математического маятника, чтобы его период колебания на Луне был равен 4,9 секунды, должна быть примерно 0,97 метра.