На рисунке 2 представлен график W, Дж зависимости потенциальной энергии математического маятника (относи- тельно положения его равновесия) от времени. Определите значение кине- тической энергии маятника в момент времени t = 1,0 с
Ответы
1) В сумме потенциальная и кинетическая энергии дают постоянную величину, называемую полной механической энергией: . Причем, максимум Дж. Отсюда следует, что потенциальная энергия будет равна кинетической, когда потенциальная уменьшится в 2 раза. Из графика видим, что при t=1,5 с значение потенциальной энергии равно 2 Дж, что ровно в 2 раза меньше его максимального значения в 4 Дж. Значит, в этой точке .
2) В точке А кинетическая энергия будет равна: Дж.
3) Потенциальная энергия в точке Б меньше 2 Дж.
4) Нет, маятник совершает гармонические незатухающие колебания, т.к. максимальные значения потенциальной энергии не уменьшаются.
5) Период колебаний T – это время одного полного колебания (в сек). Из графика видно, что половина колебания происходит за t=2 с, значит, период полного колебания составляет T=4 сек.
Ответ: 15