Глава 2. Механические колебания и волны

Задачи с решениямиЗадачи с решениямиВключить/Выключить фоновую музыкуВключить/Выключить звуки событий


Груз массой m = 0,1 кг прикрепляют к пружине жесткостью k = 40 Н/м. В начальный момент пружина не деформирована. Затем груз отпускают без толчка, и возникают колебания. Чему равны максимальная скорость груза и максимальное отклонение от начального положения?

Решение

В положении равновесия свободно висящий на пружине груз растягивает ее на величину l, равную

За нулевой уровень отсчета потенциальной энергии груза в поле тяготения Земли примем положение равновесия груза. Тогда в начальном положении, когда пружина не деформирована, потенциальная энергия груза в поле тяготения равна

Максимальную скорость υm в процессе колебаний груз будет иметь при прохождении положения равновесия. В этом положении система обладает запасом потенциальной энергии упругой деформации пружины

и кинетической энергией колеблющегося груза

Записывая закон сохранения механической энергии

Ep1 = Ep2 + Eк,
найдем:

Груз колеблется с амплитудой xm = l. Максимальное отклонение Δxmax груза от начального положения равно удвоенному значению амплитуды колебаний



 1 из 2 
 

Главная   Бесплатные онлайн учебники   Бесплатная подготовка по всем предметам онлайн 


© Физикон, 1999-2024 E-mail: