Question

Тело массой 5г совершает гармонические колебания
вдоль некоторой прямой с периодом Т = 0,60 с и амплитудой А =
10,0 см. Найти силу, действующую на тело, энергию колебаний и
импульс.

Answer 1

Хорошо, давайте решим эту задачу пошагово:

Первый шаг: Найдем частоту (f) колебаний, используя формулу частоты: f = 1/Т, где Т - период колебаний.

f = 1/0,60 = 1,67 Гц

Второй шаг: Найдем угловую частоту (ω) колебаний, используя формулу: ω = 2πf

ω = 2π * 1,67 = 10,5 рад/с

Третий шаг: Найдем максимальное ускорение (a_max) тела во время колебаний, используя формулу: a_max = ω^2 * A, где A - амплитуда колебаний.

A = 10,0 см = 0,1 м (переведем в метры)

a_max = (10,5 рад/с)^2 * 0,1 м = 1,1 м/с^2

Четвертый шаг: Найдем силу (F), действующую на тело, используя второй закон Ньютона: F = m * a, где m - масса тела, a - ускорение.

m = 5 г = 0,005 кг (переведем в килограммы)

F = 0,005 кг * 1,1 м/с^2 = 0,0055 Н

Ответ: Сила, действующая на тело, равна 0,0055 Н.

Пятый шаг: Найдем энергию колебаний (E), используя формулу: E = (1/2) * m * ω^2 * A^2, где A - амплитуда колебаний.

E = (1/2) * 0,005 кг * (10,5 рад/с)^2 * (0,1 м)^2 = 0,00276 Дж

Ответ: Энергия колебаний равна 0,00276 Дж.

Шестой шаг: Найдем импульс (p) тела, используя формулу: p = m * v, где v - скорость тела.

Так как тело совершает гармонические колебания вдоль прямой, то его скорость в любой момент времени равна нулю.

p = 0 кг * 0 м/с = 0 кг * м/с

Ответ: Импульс тела равен нулю.

Вот и все! Мы нашли силу, действующую на тело, энергию колебаний и импульс. Если у тебя возникнут еще вопросы, не стесняйся задавать!"