Тележку, закрепленную на пружине, вывели из положения равновесия и отпустили. Какой из графиков (рис.) соответствует зависимости потенциальной энергии W системы «тележка - пружина» от удлинения (деформации) пружины?
A) 1
Б) 2
B) 3
Г) 4
Ответы
Ответ: Б) 2
Объяснение:
Потенциальную энергию пружины находим по формуле:
Еп=kx²/2, где:
k-жесткость пружины;
x-удлинение (сжатие) пружины.
График зависимости потенциальной энергии от удлинения (сжатия) пружины форму параболы.
В момент отпускния тележки потенциальная энергия пружины максимальная. Далее тележка движется к точке равновесия, потенциальная энергия уменьшается, переходит в кинетическую. В точке равновесия (где удлинения пружины равно нулю) потенциальная энергия равна нулю. Далее пружина, пройдя точку равновесия, начала сжиматься, кинетическая энергия уменьшается, потенциальная увеличивается и в момент максимального сжатия потенциальная энергия максимальная, кинетическая равна нулю. Происходит колебательный процесс. Такой зависимости соотвествует график 2