Question

на рисунке изображены графики зависимости полной механической энергии пружинного маятника 1 и его потенциальной энергии 2 от координаты груза. Определите кинетическую энергию маятника
а) в положении равновесия
б) при максимальном отклонении груза
в) при отклонении груза на расстояние 0,2 м от положения равновесия

Answer 1

а) в положении равновесия маятник, так как потенциальная энергия деформированной пружины отсутствует (растяжения нет), обладает максимальной кинетической энергией, которая по закону сохранения энергии равна максимальной потенциальной энергии, т.е. Ekmax = Epmax = 4 Дж (по графику)

б) при максимальном отклонении груза энергия деформированной пружины максимальна, т.е. груз не имеет в этот момент скорости, поэтому кинетическая энергия в этот момент равна нулю

в) по закону сохранения энергии: Eполн = Ek + Ep. тогда Ek = Eполн - Ep. потенциальная энергия пружины равна (по графику) Ep = 3.5 Дж (вообще-то, там неточно, но вот как-то так)

Ek = 4 - 3.5 = 0.5 Дж