Шар массой 300г на пружине жесткостью 200 Н/м колеблется с амплитудой 6 см.Найти а)полная механическая энергия б)потенциальная энергию в точке 2см в)кинетическая энергию в точке координатой 2см г)скорость шара в точки координатой 2 см

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Дано
m = 0.3 кг (300 г)
k = 200 Н/м
A = 0.06 м (6 см)
x = 0.02 м (2 см).

а) Полная механическая энергия
E = 1/2kA^2 = 1/2 200 (0.06)^2 = 0.36 Дж

б) Потенциальная энергия в точке 2 см
Ep = 1/2kx^2 = 1/2 200 (0.02)^2 = 0.02 Дж

в) Кинетическая энергия в точке 2 см
Ek = E - Ep = 0.36 - 0.02 = 0.34 Дж

г) Скорость шара в точке 2 см
Полная механическая энергия в любой точке криволинейного движения складывается из потенциальной и кинетической энергии
E = Ep + E
Найдем скорость шара в точке 2 см, подставим значение полной механической энергии и кинетической энергии:

E = 1/2mv^2

0.36 = 1/20.3v^2

0.36 = 0.15*v^2

v^2 = 0.36 / 0.15

v = sqrt(2.4) ≈ 1.55 м/с

Таким образом, скорость шара в точке 2 см составляет около 1.55 м/с.