Определите потенциальную энергию пружины при смещении груза массой 0, 1 кг от положения равновесия на 0,05 м. Циклическая частота гармонических колебаний 50 рад/с
Ответы
Відповідь:
Пояснення:
Для определения потенциальной энергии пружины при смещении груза от положения равновесия, можно использовать формулу:
Eп = (1/2) * k * x^2
где Eп - потенциальная энергия пружины,
k - коэффициент упругости (жесткость пружины),
x - смещение груза от положения равновесия.
Для нахождения коэффициента упругости (k), можно использовать формулу связи с циклической частотой (ω):
k = m * ω^2
где m - масса груза,
ω - циклическая частота.
Запишем данные:
m = 0,1 кг
x = 0,05 м
ω = 50 рад/с
Вычислим коэффициент упругости (k):
k = m * ω^2
k = 0,1 кг * (50 рад/с)^2
k = 0,1 кг * 2500 рад^2/с^2
k = 250 рад * кг/с^2
Теперь можем рассчитать потенциальную энергию пружины (Eп):
Eп = (1/2) * k * x^2
Eп = (1/2) * 250 рад * кг/с^2 * (0,05 м)^2
Eп = 0,5 * 250 рад * кг/с^2 * 0,0025 м^2
Eп = 0,3125 рад * кг * м^2/с^2
Ответ:
Потенциальная энергия пружины при смещении груза массой 0,1 кг на 0,05 м составляет 0,3125 рад * кг * м^2/с^2.