Шарик массой 1 кг подвешивают на пружине жесткостью 10^2Н/м.Затем пружину расиягивают на 5 см и отпускают.Используя теорему о кинетической энергии,определите скорость шарика в тот момент,когда он проходит положение равновесия
Для решения данной задачи воспользуемся законом сохранения энергии. Потенциальная энергия пружины, когда её длина составляет 5 см или0,05мили 0,05 мили0,05м, равна кинетической энергии шарика в положении равновесия.
Для решения данной задачи воспользуемся законом сохранения энергии. Потенциальная энергия пружины, когда её длина составляет 5 см или0,05мили 0,05 мили0,05м, равна кинетической энергии шарика в положении равновесия.
Стало быть, можем записать:
12kx2=12mv2 \frac{1}{2}kx^2 = \frac{1}{2}mv^2 21 kx2=21 mv2,
где k - коэффициент жесткости пружины, x - удлинение пружины, m - масса шарика, v - скорость шарика.
Подставляем известные значения:
12⋅102⋅0.052=12⋅1⋅v2 \frac{1}{2} \cdot 10^2 \cdot 0.05^2 = \frac{1}{2} \cdot 1 \cdot v^2 21 ⋅102⋅0.052=21 ⋅1⋅v2,
2.5=0.5⋅v2 2.5 = 0.5 \cdot v^2 2.5=0.5⋅v2,
v2=5 v^2 = 5 v2=5,
v=5 v = \sqrt{5} v=5 м/c.
Таким образом, скорость шарика в момент прохождения положения равновесия равна 5 \sqrt{5} 5 м/c.