До пружини жорсткістю 100 Н/м, стиснутої на 10 см, прикріплене тіло масою 40 г. Яку швидкість має тіло при проходженні положення рівноваги, коли деформація пружини дорівнює нулю?
Ответы на вопрос
Когда деформация равнялась нулю, была нулевой и потенциальная энергия U. По закону сохранения энергии (ЗСХ) для замкнутых систем: U₁ + Е₁ кинетическая = U₂ + Е₂ кинетическая = const, то есть данная сумма не меняется со временем, если на систему не действуют диссипативные силы (например, сила трения). Когда пружина была растянута на 10 см, тело находилось в покое, и его кинетическая энергия равнялась нулю. Запишем ЗСХ для двух моментов времени: при прохождении телом положения, когда U₂ была = 0 и, когда тело было неподвижным (Е₁ = 0). U₁ + 0 = Е₂ + 0, где U₁ = kx²/2, Е₂ = mv²/2 ⇒ mv²/2 = kx²/2 ⇒ v² = kx²/m ⇒
v = x·√k/√m = 0,1 · √100/√0,04 = 0,1 · 50 = 5 м/с
Ответ:
Объяснение:
k·Δx²/2 = m·V²/2
k·Δx² = m·V²
V = Δx·√(k/m)
V = 0,10·√ (100 / 0,040) = 5 м/с