φо=0 рад
А= 5см = 0,05 м
Т=3 с
t=7 c
m=10 г= 0,01 кг
x, v, Ek -?
x=Acos(ωt+φо)
x=Acos(ωt)
ω=2π/T=2π/3
⇒ x=0,05cos(2πt/3) (рівняння коливань)
x=0,05cos(2*7π/3) = 0,05cos(14π/3) =
= 0,05cos((6+1)2π/3) = 0,05cos(6*2π/3 + 2π/3) =
= 0,05cos(4π + 2π/3) = 0,05cos(2π/3) = 0
Оскільки зміщення тіла в момент часу 7 с дорівнює нулю, то його швидкість максимальна (як і кінетична енергія), адже потенційна енергія мінімальна в точці рівноваги
v=Aω=0,05*2π/3≈0,1047 м/с =10,47 см/с
Ek = mv²/2 = 0,01*(0,1047)²/2 ≈ 5,5*10⁻⁵ Дж = 55 мкДж
возможно что-то правильно
возможно неправильно все
подобные работы не делал никогда поэтому заранее приношу извинения
если все очень грустно - отмечайте нарушением
Объяснение:
все расчеты во вложении
*******************************************
x` = F/(S*E) - относительное удлинение (на 1 метр длины)
на первом участке -100/2·10^5 = -0,0005 ( или - 0,5 мм на 1 м длины)
на втором -40/2·10^5 = -0,0002 ( или - 0,2 мм на 1 м длины)
на третьем -62,5/2·10^5 = -0,0003125 ( или - 0,3125 мм на 1 м длины)
на четвертом -93,75
/2·10^5 = -0,00046875 ( или - 0,46 мм на 1 м длины)
далее добавлены еще 2 скриншота
************************************************
за предоставленную возможность исправить два последних скриншота
y = y0Sin(t√(k/m))
Скорость есть первая производная
y' = y0(√(k/m))Cos(t√(k/m))
В момент t₀ y = y₀ = y0Sin(t₀√(k/m))
Аргумент (t₀√(k/m)) равен Arcsin(y₀/y0)
Скорость будет равна, соответственно
у₀' = y0(√(k/m))Cos(Arcsin(y₀/y0)) = y0(√(k/m))√(1 - (y₀/y0)²)
где
y0 - амплитуда колебаний 0.5 м
k - жесткость пружины 10 Н/м
m - масса груза 0.1 кг
y₀ - смещение, в момент которого необходимо узнать скорость 0.4 м
y₀' = 0.5√(10/0.1)√(1 - (0.4/0.5)²) = 0.5*10*3/5 = 3 м в сек.