Шарик массой 100г подвешен на нити и совершает колебания. Определите максимальную скорость шарика в момент прохождения им положения равновесия, если полная механическая энергия системы равна 0.05 Дж.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для определения максимальной скорости шарика в момент прохождения им положения равновесия воспользуемся законом сохранения энергии.

Полная механическая энергия системы равна сумме кинетической и потенциальной энергий:

E = K + U,

где E - полная механическая энергия системы, K - кинетическая энергия, U - потенциальная энергия.

Нам известно, что E = 0.05 Дж, а потенциальная энергия в положении равновесия равна нулю, так как нить неподвижна. Значит, кинетическая энергия в момент прохождения положения равновесия равна полной механической энергии:

K = E = 0.05 Дж.

Кинетическая энергия выражается формулой:

K = (m*v^2)/2,

где m - масса шарика, v - скорость шарика.

Подставляем известные значения:

0.05 = (0.1*v^2)/2.

Упрощаем уравнение:

0.1 = 0.05*v^2,

v^2 = 0.1 / 0.05.

v^2 = 2.

v = √2.

Таким образом, максимальная скорость шарика в момент прохождения положения равновесия равна √2 м/c.