Question

Ученик весом 20 кн качается на качелях. Максимальный наклон качелт от равновесного состояния 1 м. В течении 1 мин качели совершают 15 колебательных движений. Найдите кинетическую и потенциальную энергию за 1/12 части периода колебаний.​

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

Задача не корректная!

Если вес мальчика

P = 20 кН = 20 000 Н,

то его масса должна быть

m = P / g = 20 000 / 10 = 2 000 кг   или  m = 2 тонны!!!

Answer 2

Для расчета кинетической и потенциальной энергии за 1/12 часть периода колебаний, необходимо знать массу ученика, амплитуду колебаний и период колебаний.

Масса ученика равна 20 кг.

Период колебаний можно найти, разделив время на количество колебаний: T = 1 мин / 15 = 4 сек.

Амплитуда колебаний равна половине максимального наклона: A = 1 м / 2 = 0.5 м.

Кинетическая энергия ученика можно вычислить по формуле: K = (1/2) * m * v^2, где m - масса ученика, v - скорость ученика.

Скорость ученика можно найти, разделив амплитуду на период колебаний: v = A * (2π / T) = 0.5 * (2π / 4) ≈ 0.785 м/с.

Теперь можем вычислить кинетическую энергию: K = (1/2) * 20 * (0.785)^2 ≈ 6.14 Дж.

Потенциальная энергия ученика можно найти по формуле: P = m * g * h, где m - масса ученика, g - ускорение свободного падения, h - высота.

Ускорение свободного падения принимаем равным 9.8 м/с^2.

Высоту можно найти, применив теорему косинусов: h = A * cos(θ), где θ - угол наклона качелей.

Угол наклона качелей можно найти, разделив максимальный наклон на амплитуду: θ = 1 м / 0.5 м = 2 рад.

Теперь можем вычислить потенциальную энергию: P = 20 * 9.8 * (0.5 * cos(2)) ≈ 96.91 Дж.

Таким образом, кинетическая энергия ученика за 1/12 часть периода колебаний составляет около 6.14 Дж, а потенциальная энергия - около 96.91 Дж.