Ответи на вопрос
С какой скоростью проходит груз пружинного маятника положение равновесия, если жесткость пружины 400H/м, а амплитуда колебаний 2 см? Масса груза 1 кг.
Превращение енергии при механических колебанияхю. При колебательном движении маятника всегда происходит периодические взаимные переодические взаимные превращения его кинетической и потенциальной энергии:
E_p=\frac{k*A^2}{2}, где k - коэфициен жёсткости пружины (Н/м), A - амплитуда (м).
E_k=\frac{m*v^2_{max}}{2}, где m - масса груза (кг), v_{max} - скорость груза (м/с). Приравниваем правые и левые части E_p=E_k, то \frac{m*v^2_{max}}{2}=\frac{k*A^2}{2}
2*m*v^2_{max}=2*k*A^2 откуда скорость v^2_{max}=\frac{2*k*A^2}{2*m}=\frac{k*A^2}{m} ⇔ v_{max}=\sqrt{\frac{k*A^2}{m}}=A*\sqrt{\frac{k}{m}}
В системе СИ: 2 см = 0,02 метра. Подставляем численные данные и вычислям:
v_{max}=0,02*\sqrt{\frac{400}{1}}=0,4(metra/cekyndy).