Груз массой 599 г колеблется на пружине жесткостью 66 Н/м с амплитудой 4,8 см. Определи потенциальную и кинетическую энергию колебаний в тот момент, когда смещение груза равно 3,8 см.

(Ответы округли до тысячных.)

 

Ответ:

 

потенциальная энергия:  Дж,

 

кинетическая энергия:  Дж.

ур-ие колебаний x = X0*sinωt

ω = 2π / T  

T = 2π √m/k

ω = √k/m = 10,5

скорость = X0*ω cosωt

максимальная скорость = X0*ω = 0,048 * 10,5 = 0,5 м/с

макс кин энергия (и макс потенц) = m * v² / 2 = 0,599 * 0,5² / 2 = 0,076Дж

скорость в момент 3,8 = 0,038 * 10,5 = 0,4 м/с

Кинет энергия = 0,599 * 0,4² / 2 = 0,048 Дж

Потенц в этот момент = 0,076 - 0,048 = 0,028 Дж