The solution at revision #15470 of , by differ4ik. This is not the current version.

Условие

3.5.5. Через ручей переброшена длинная упругая доска. Когда мальчик стоит на ней неподвижно, она прогибается на 0,1 м. Когда же он идет со скоростью
3,6 км/ч, то доска начинает так раскачиваться, что он падает в воду. Какова
длина шага мальчика?

Решение

Условие равновесия мальчика на упругой доске:

где - жесткость доски, - масса мальчика, а - прогибание доски.

Воспользуемся этим уравнением и найдем циклическую частоту собственных колебаний доски:

= =

Тогда частота собственных колебаний доски равна:

=

Когда мальчик движется по доске, у нее возникают вынужденные колебания. Так как доска раскачивается очень сильно, то это свидетельствует о возникновении резонанса.

Условие возникновения резонанса:

=

Выразим частоту движения мальчика через длину шага :

=

Тогда из 4-ого уравнения имеем:

=

м

Ответ

м