Каково значение потенциальной энергии пружины при смещении груза, имеющего

Question

Физика: Каково значение потенциальной энергии пружины при смещении груза, имеющего массу 0,1 кг, на расстояние 0,03 метра от положения равновесия? Частота гармонических колебаний составляет 20 радиан

Peschanaya_Zmeya_7237 · Accepted Answer

Чтобы найти значение потенциальной энергии пружины, нам понадобится знать закон Гука и формулу для вычисления потенциальной энергии пружины.

Закон Гука гласит, что сила, действующая на пружину, пропорциональна ее удлинению. Формула для силы пружины:

\[F = -kx\]

где \(F\) - сила пружины, \(k\) - коэффициент жесткости пружины, \(x\) - удлинение пружины.

Коэффициент жесткости пружины \(k\) можно вычислить с помощью формулы \[k = \frac{{2\pi f}}{{T}}\], где \(f\) - частота гармонических колебаний, \(T\) - период колебаний (\(T = \frac{1}{f}\)).

Теперь мы можем найти значение \(k\):

\[
k = \frac{{2\pi \cdot 20}}{{1/20}} = 800 \pi \, Н/м
\]

Теперь мы можем использовать значение \(k\) для вычисления потенциальной энергии пружины. Формула для потенциальной энергии пружины:

\[E_{пот} = \frac{1}{2} k x^2\]

Подставим известные значения:

\[E_{пот} = \frac{1}{2} \cdot 800 \pi \cdot (0,03)^2\]

Теперь произведем вычисления:

\[E_{пот} = \frac{1}{2} \cdot 800 \pi \cdot 0,0009 = 1,2 \pi \, Дж\]

Таким образом, значение потенциальной энергии пружины при смещении груза на расстояние 0,03 метра от положения равновесия составляет \(1,2 \pi \) джоулей.

Каково значение потенциальной энергии пружины при смещении груза, имеющего массу 0,1 кг, на расстояние 0,03 метра

Peschanaya_Zmeya_7237

О проекте

Предметы

Задать вопрос

Привет!