грузик массой 0.4кг идеального математического маятника длиной 3 м во время колебаний имеет максимальную скорость 0.3м/с. Определить полную механическую энергию данного маятника (в джоулях) выбери и отметь среди предложенных ответ, наиболее близкий к правильному 1)0,12 2)3,475 3)4 4)0,018
Ответы
Ответ:
3) 4
Объяснение:
Для решения этой задачи необходимо использовать закон сохранения энергии.
Максимальная скорость грузика соответствует максимальной кинетической энергии маятника, а когда грузик проходит верхнюю точку своего движения, его скорость равна нулю, соответственно, в этой точке у маятника только потенциальная энергия.
Полная механическая энергия маятника в любой момент времени равна сумме его кинетической и потенциальной энергий.
Высота верхней точки движения грузика над точкой подвеса равна 3 м (длина математического маятника), а высота его точки наивысшего подъема равна 0 м. Таким образом, потенциальная энергия маятника в его наивысшей точке равна потенциальной энергии в точке подвеса и равна:
mgh = 0,4 кг * 9,8 м/с^2 * 3 м = 11,76 Дж
Кинетическая энергия маятника в его максимальной точке равна:
K = (1/2)mv^2 = (1/2) * 0,4 кг * (0,3 м/с)^2 = 0,018 Дж
Полная механическая энергия маятника равна сумме его потенциальной и кинетической энергий:
E = K + U = 0,018 Дж + 11,76 Дж = 11,778 Дж
Следовательно, наиболее близкий к правильному ответу из предложенных в задаче является ответ 3) 4 Дж.