Тело массой 800г, закрепленное на пружине жесткостью 40Н/м, совершает колебания так, как показанно на рисунке. Амплитуда колебаний 2 см. Чему равна энергия колебаний ? Определить максимально значение скорости и ускорения ?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для определения энергии колебаний воспользуемся формулой для потенциальной энергии колеблющегося тела:
[E_{п} = \frac{1}{2}kA^2,]
где ( k = 40 \, \text{Н/м}) - жесткость пружины, (A = 0.02 \, \text{м}) - амплитуда колебаний.

[E_{п} = \frac{1}{2} \times 40 \times 0.02^2 = 0.016 \, \text{Дж}.]

Максимальное значение скорости достигается в нулевой точке колебаний и равно скорости при равновесии (V_{max} = 0).

Максимальное значение ускорения достигается в крайних точках (в точках разворота) и равно ускорению свободного падения, умноженному на амплитуду колебаний:
[a_{max} = g \times A = 9.8 \times 0.02 = 0.196 \, \text{м/с}^2.]