Жёсткость пружины 60н/м; амплитуда 2 см; масса 0,1 кг определить скорость максимальную

4 Дек 2019 в 19:50
173 +1
0
Ответы
1

Для определения максимальной скорости движения массы на пружине используем законы сохранения энергии.

Из условия задачи известно, что амплитуда колебаний пружины равна 2 см = 0,02 м, жесткость пружины k = 60 Н/м, масса м = 0,1 кг.

Энергия упругой деформации пружины равна кинетической энергии массы в точке равновесия (наибольшая скорость).

Потенциальная энергия упругой деформации пружины = 1/2kx^2, где x - смещение относительно положения равновесия.

Потенциальная энергия при максимальном смещении (амплитуде) x = 0,02 м равна 1/2 60 (0,02)^2 = 0,000024 Дж.

Кинетическая энергия массы в точке равновесия равна 0, так как скорость равна нулю.

Следовательно, энергия упругой деформации пружины в точке максимального смещения равна кинетической энергии массы в точке равновесия.

Пусть v - максимальная скорость массы в точке равновесия. Тогда 1/2 m v^2 = 0,000024.

Подставляем известные значения и находим максимальную скорость:
1/2 0,1 v^2 = 0,000024,
0,05 * v^2 = 0,000024,
v^2 = 0,000024 / 0,05,
v^2 = 0,00048,
v = √0,00048 ≈ 0,0219 м/с.

Итак, максимальная скорость массы на пружине равна примерно 0,0219 м/с.

19 Апр 2024 в 00:07
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