Yrik
Мастер
(1273)
2 года назад
Полная механическая энергия маятника состоит из кинетической энергии и потенциальной энергии.
Кинетическая энергия маятника может быть рассчитана с использованием формулы:
Ek = (1/2) * m * v^2
где m - масса груза, кг, v - скорость груза в момент колебания.
Потенциальная энергия маятника может быть рассчитана с использованием формулы:
Ep = (1/2) * k * x^2
где k - жесткость пружины, Н/м, x - амплитуда колебания маятника в метрах
Полная механическая энергия маятника может быть рассчитана как сумма кинетической и потенциальной энергии:
E = Ek + Ep
В данном случае, амплитуда колебания маятника равна 4 см, масса груза равна 400 г, жесткость пружины равна 40 Н/м
Потенциальная энергия: Ep = (1/2) * 40 * (0.04)^2 = 0.0032 Дж
Кинетическая энергия маятника: Ek = (1/2) * 0.4 * v^2
Так как скорость маятника в момент колебания не известна, то невозможно точно рассчитать кинетическую энергию.
Полная механическая энергия маятника может быть рассчитана только как сумма известных потенциальной энергии Ep = 0.0032 Дж
Обратите внимание, что механическая энергия маятника может меняться во время колебания, и изменение механической энергии связано с изменением кинетической энергии и потенциальной энергии маятника.
Даниил Хлодонов
Мастер
(2459)
2 года назад
Полная механическая энергия маятника равна сумме потенциальной и кинетической энергий:
E = Ek + Ep
Где Ek - кинетическая энергия, а Ep - потенциальная энергия.
Кинетическая энергия:
Ek = 1/2*m*v2
Где m - масса груза, v - скорость колебания.
Потенциальная энергия:
Ep = 1/2*k*A2
Где k - жесткость пружины, A - амплитуда колебания.
Тогда полная механическая энергия будет равна:
E = 1/2*m*v2 + 1/2*k*A2
E = 1/2*400*v2 + 1/2*40*4²
E = 400*v2 + 160
Где v2 - квадрат скорости колебания.
Полностью не уверен. Если что кто-то исправит.