Груз массой 2 кг закрепленный на пружине жёсткостью 20 H/м совершает гормонические колебания .Максимальная скорость при этом равна 1м/с .какова максимальная сила упругости пружины?

28 Дек 2021 в 19:40
93 +1
0
Ответы
1

Максимальная сила упругости пружины равна силе при максимальном удлинении пружины.

Максимальное удлинение пружины равно максимальной силе, так как по закону Гука (F = kx), где (k) - жёсткость пружины, (x) - удлинение пружины.

С учетом того, что масса груза равна 2 кг, а максимальная скорость равна 1 м/с, мы можем использовать уравнение кинетической энергии и потенциальной энергии:

[ \frac{1}{2} k x^2 = \frac{1}{2} m v^2 ]

где (x) - максимальное удлинение пружины, (m) - масса груза, (v) - максимальная скорость, (k) - жёсткость пружины.

Подставляем известные значения:

[ \frac{1}{2} \cdot 20 \cdot x^2 = \frac{1}{2} \cdot 2 \cdot 1^2 ]

Упрощаем:

[ 10x^2 = 2 ]

[ x^2 = 0.2 ]

[ x = \sqrt{0.2} \approx 0.45 \text{ м} ]

Теперь находим максимальную силу упругости пружины:

[ F = kx = 20 \cdot 0.45 \approx 9 \text{ Н} ]

Итак, максимальная сила упругости пружины равна около 9 Н.

16 Апр 2024 в 19:56
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Гарантированные бесплатные доработки в течение 1 года
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы на плагиат
Поможем написать учебную работу
Прямой эфир