Найдите амплитуду, период и максимальную скорость, которую имеет груз, совершающий колебания на пружине жесткостью 40 Н/м. График колебаний изображен на рисунке 86
Для того, чтобы найти амплитуду и период колебаний груза на пружине, мы должны изучить график колебаний. Давайте рассмотрим его подробно.
На графике мы видим, что в начале колебаний груз находится в равновесии и находится в положении равновесия, обозначенного через О. Затем груз отклоняется от положения равновесия и начинает движение вверх и вниз.
График показывает, что величина отклонения груза от положения равновесия, то есть амплитуда колебаний, составляет 0,08 м (проследите по вертикальной оси). Поэтому амплитуда равна 0,08 метра.
Период колебаний можно определить, измеряя время, которое требуется для совершения полного колебания (от вершины одного колебания до вершины другого). Давайте найдем это значение.
Полный период колебаний, обозначаемый через T, составляет 0,64 секунды (проследите по горизонтальной оси). Поэтому период равен 0,64 секунды.
Теперь нам нужно найти максимальную скорость груза при осуществлении колебаний на пружине. Для этого мы можем использовать формулу связи между массой груза, жесткостью пружины и максимальной скоростью, которую можно выразить следующим образом:
максимальная скорость = амплитуда * 2π / период,
где амплитуда - 0,08 метра и период - 0,64 секунды.
Подставив эти значения в формулу, получим:
максимальная скорость = 0,08 м * 2π / 0,64 с
Вычисляя это выражение, мы найдем максимальную скорость груза при колебаниях на пружине.
Пожалуйста, проследуйте по следующему расчету:
максимальная скорость = 0,08 м * 2 * 3,14159 / 0,64 с
≈ 0,251 м/с
Таким образом, максимальная скорость груза при колебаниях на пружине составляет около 0,251 м/с.
Решение к задаче по физике представлено в виде картинки и приложено к ответу