Амплитуда колебаний пружинного маятника 5см, жесткость пружины 40 н/м. Чему равна максимальная кинетическая энергия груза?

А = 5 см = 0,05 м.

k = 40 Н/м.

Екmax - ?

Потенциальная энергия Еп пружинного маятника определяется формулой: Еп = k *x²/2, где k - жёсткость пружины, x - отклонение от положения равновесия, то есть удлинение пружины.

Максимальная потенциальная энергия Епmax будет в положении с наибольшим отклонением: х = А.

Епmax = k *А²/2.

При колебания пружинного маятника происходит переход потенциальной энергии в кинетическую, и наоборот.

Максимальная кинетическая энергия будет в момент прохождения грузом положения равновесия. В этот момент времени вся потенциальная энергия перейдёт в кинетическую: Епmax = Екmax.

Екmax = k *А²/2.

Екmax = 40 Н/м *(0,05 м)²/2 = 0,05 Дж.

Ответ: максимальная кинетическая энергия тела составляет Екmax = 0,05 Дж.