Какова полная механическая энергия математического маятника массой 0,2 кг и длиной 2 м, когда его максимальная скорость составляет 0,3 м/с? Выберите наиболее подходящий ответ из предложенных вариантов.
Druzhische
Чтобы найти полную механическую энергию математического маятника, мы можем использовать формулу:
\[E = K + U\]
где \(E\) - полная механическая энергия, \(K\) - кинетическая энергия и \(U\) - потенциальная энергия маятника.
Кинетическая энергия определяется формулой:
\[K = \frac{1}{2}mv^2\]
где \(m\) - масса маятника и \(v\) - скорость маятника.
Потенциальная энергия определяется формулой:
\[U = mgh\]
где \(g\) - ускорение свободного падения (принимается равным приближенно 9,8 м/с\(^2\)), \(m\) - масса маятника и \(h\) - высота маятника.
В данной задаче максимальная скорость маятника составляет 0,3 м/с. Длина маятника равна 2 м. Нам также известно, что масса маятника составляет 0,2 кг.
Давайте решим задачу, подставив значения в формулы:
1. Найдем кинетическую энергию маятника:
\[K = \frac{1}{2} \cdot 0,2 \cdot (0,3)^2 = 0,009\,Дж\]
2. Теперь найдем потенциальную энергию маятника:
\[U = 0,2 \cdot 9,8 \cdot 2 = 3,92\,Дж\]
3. Наконец, найдем полную механическую энергию, сложив кинетическую и потенциальную энергии:
\[E = 0,009 + 3,92 = 3,929\,Дж\]
Итак, полная механическая энергия математического маятника массой 0,2 кг и длиной 2 м, когда его максимальная скорость составляет 0,3 м/с, равна 3,929 Дж.
\[E = K + U\]
где \(E\) - полная механическая энергия, \(K\) - кинетическая энергия и \(U\) - потенциальная энергия маятника.
Кинетическая энергия определяется формулой:
\[K = \frac{1}{2}mv^2\]
где \(m\) - масса маятника и \(v\) - скорость маятника.
Потенциальная энергия определяется формулой:
\[U = mgh\]
где \(g\) - ускорение свободного падения (принимается равным приближенно 9,8 м/с\(^2\)), \(m\) - масса маятника и \(h\) - высота маятника.
В данной задаче максимальная скорость маятника составляет 0,3 м/с. Длина маятника равна 2 м. Нам также известно, что масса маятника составляет 0,2 кг.
Давайте решим задачу, подставив значения в формулы:
1. Найдем кинетическую энергию маятника:
\[K = \frac{1}{2} \cdot 0,2 \cdot (0,3)^2 = 0,009\,Дж\]
2. Теперь найдем потенциальную энергию маятника:
\[U = 0,2 \cdot 9,8 \cdot 2 = 3,92\,Дж\]
3. Наконец, найдем полную механическую энергию, сложив кинетическую и потенциальную энергии:
\[E = 0,009 + 3,92 = 3,929\,Дж\]
Итак, полная механическая энергия математического маятника массой 0,2 кг и длиной 2 м, когда его максимальная скорость составляет 0,3 м/с, равна 3,929 Дж.
Знаешь ответ?