The solution at revision #2938 of , by astrosander. This is not the current version.
Решебник Савченко
К задаче $3.2.27$
	<meta name="keywords" content="решение, савченко, оливер, яковлевич, о.я., сборник задач по физике, решебник">
	<meta name="description" content="Решение задачника Савенко О.Я.">
	<meta http-equiv="content-language" content="ru">
	<meta charset="utf-8">
	<meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
	<meta property="og:title" content="Решебник Савченко"/>
	<meta property="og:image" content="img/logo.png">
	<meta property="og:description" content="Сайт с решениями задач из сбоника задач Савенко О.Я.">
	<meta name="yandex-verification" content="6cfda41f74038368" />

	<link rel="stylesheet" type="text/css" href="/css/bootstrap.css">
	<link rel="stylesheet" media="screen and (max-width: 769px)" type="text/css" href="/css/StyleMobile.css">
	<link rel="stylesheet" media="screen and (min-width: 769px)" type="text/css" href="/css/style.css">
	<link rel="stylesheet" type="text/css" href="/css/fonts.css">
	<link rel="stylesheet" type="text/css" href="/css/banner-styles.css">
	<link rel="icon" href="/img/logo.png" type="image/png" />

	<script src="/js/jquery-1.10.1.min.js"></script>

  <script type="text/javascript" async
          src="https://cdnjs.cloudflare.com/ajax/libs/mathjax/2.7.7/MathJax.js?config=TeX-MML-AM_CHTML">
  </script>

  <!-- MathJax configuration -->
  <script type="text/x-mathjax-config">
  	MathJax.Hub.Config({
	  extensions: ['tex2jax.js'],
	  jax: ['input/TeX','output/HTML-CSS'],
	  tex2jax: {
	    inlineMath: [ ['$','$'], ['\\\(','\\\)'] ],
	    processEscapes: true,
	    processClass: 'tex2jax',
	    ignoreClass: 'html'
	  },
	  showProcessingMessages: false,
	  messageStyle: 'none'
	});
  </script>
</head>

<body style="">
	<div class="container row">
		<div class="col flash">
	    <header>
				<h1>Решение задач из Савченко О.Я.</h1>
			</header>
		</div>
		<aside class="col col-lg-3">
		<nav>
	    	<ul class="nav">


	      <li>
	  <a href="/ru/#1">1.Кинематика</a>
	</li>


	      <li>
	  <a href="/ru/#2">2.Динамика</a>
	</li>


	            

	      <li>
	  <a href="/ru/#3">3.Колебания</a>
	</li>


	            

	      <li>
	  <a href="/ru/#4">4.Гидростатика</a>
	</li>


	            
	      <li>
	  <a href="/ru/#5">5.Молекулярная</a>
	</li>


	                  
	      <li>
	  <a href="/ru/#6">6.Электростатика</a>
	</li>


	                  
	      <li>
	  <a href="/ru/#7">7.Движение в электрическом поле</a>
	</li>


	                  
				<li>
		<a href="/ru/#8">8.Электрический ток</a>
	</li>


				
				<li>
		<a href="/ru/#9">9.Магнитное поле</a>
	</li>


				
				<li>
		<a href="/ru/#10">10.Движение в сложных полях</a>
	</li>


				
				<li>
		<a href="/ru/#11">11.Электромагнитная индукция</a>
	</li>


				
				<li>
		<a href="/ru/#12">12.Электромагнитные волны</a>
	</li>


				
				<li>
		<a href="/ru/#13">13.Оптика</a>
	</li>


				
				<li>
		<a href="/ru/#14">14.CTO</a>
	</li>
				
	        </ul>
		</nav>
	</aside>	
		<div id="main" class="col col-lg-9">
		<div class="row">
			<div class="col caption">
				<h2>
					<a href="/#2">←Назад</a>
				</h2>
			</div>
		</div>


	<div id="1" class="row odd">

	  <div class="col col-lg-12">
	    <h3>
	    	Условие:
	    </h3>
	  	<div class="task" style="max-width: 800; margin: auto" align="justify">
			<p>                                                         
			\\(3.2.27*.\\) Возможны два типа линейных колебаний молекулы углекислого газа: а) ядра кислорода движутся в противоположные стороны, а ядро углерода

остается на месте;
б) ядра кислорода движутся с одинаковыми скоростями в направлении, противоположном направлению движения ядра углерода. Определите
отношение частот этих колебаний.

			<div class="StatementDiv" align="center">
				<img class="Statement" src="statement.png">
			</div>

		</div>
	    <hr style="max-width: 800; margin: 30 auto" align="justify">
	    <h3>
	    	Решение:
	    </h3>
	    <div style="max-width: 600; margin: auto" align="justify">

Обозначим жесткость пружинок модели молекулы , массу шариков - атомов кислорода и массу шарика - атома углерода ().



Совершая колебания типа а), оба атома кислорода колеблются синхронно относительно неподвижного атома углерода. Эго связано с тем, что в силу симметрии колебании атомов кислорода на атом углерода в любой момент действуют с обеих сторон равные по абсолютной величине и противоположно направленные силы, которые "уравновешивают" друг друга. Поэтому в случае а) атомы кислорода совершают свободные колебания, период которых равен





При колебаниях типа б) на атом углерода действуют равные по абсолютной величине силы, по направлены они в одну к ту же сторону. Если шарик - атом углерода разбить на две равные части, то ясно, что они будут колебаться как одно целое: на них всегда действуют равные силы и, следовательно, шарики-половинки и любой момент будут иметь одинаковые ускорения, скорости и координаты. Частота колебаний молекулы , равна чистоте колебаний системы, состоящей из атома кислорода и половины атома углерода. Таким образом, задача сводится к определению периода колебании соединенных пружинкой шариков массы и . Такие шарики колеблются около неподвижного центра масс системы. Если длина пружинки в нерастянутом состоянии равна , то центр масс системы находится на расстоянии от шарика массы
. Поэтому можно считать, что шарик массы (атом кислорода) колеблется относительно центра масс на пружинке длины



.



Жесткость части пружинки больше жесткости целой пружинки. Так как жесткость обратно пропорциональна отношению длины этой части к длине целой пружины, то жесткость части пружинки



Период колебаний шарика массы на пружинке жесткости равен


б,

ба.



Так как , то:


ба.



Следовательно, отношение частот:


ба.
	    </div>

		<hr>
		<h3>
	    	Ответ: $\frac{ \nu_{б} }{ \nu_{а} } = \sqrt{ \frac{3}{11} }$.
		<h3>
	  </div>

	</div>




	</div>
		<a href="#" class="back-to-top affix">
    		↑ наверх
  		</a>
	</div>
	</div>		<footer class="row container">
					<div class="col col-lg-3">
						<div class="footer-left">
							<p>
								<small>
									© <strong>Решебник Савченко О.Я.</strong>, &nbsp;&nbsp;&nbsp; 2023-2024<br>
								</small>
							</p>
						</div>
					</div>
					<div class="col col-lg-6">
						<div class="footer-middle">
							<p>
								<small>
									Все права принадлежат авторам.<br>
									Коммерческое использование материалов — с письменного разрешения авторов.<br>
									astrosander01@gmail.com<br>
									<i>E = mc<sup>2</sup></i>.
								</small>
							</p>
						</div>
					</div>
					<div class="col col-lg-3">
						<div class="footer-right">
							<div class="pull-right">
							</div>
						</div>
					</div>
		    </footer>

    <script type="text/javascript" src="/js/bootstrap-affix.js"></script>
	<script type="text/javascript">
		$(function(){
		   	setTimeout(function () {
	      		$('.back-to-top').affix();
	    	}, 100);
		
		});
	</script>


</body>