Question

Математичний маятник масою 20 г і довжиною 0,6 м при коливаннях відхиляється від вертикалі на кут 90. Вкажіть максимальне значення потенціальної енергії маятника (в Дж).

Answer 1

Ответ:

Emax = 0.11772 Дж

Объяснение:

Так як кут відхилення 90 градусів, то виходить що висота, на яку відхилився маятник дорівнює його довжині, тобто 0,6 метрам

Згідно з формулою E=mgh знайдемо максимальне значення потенційної енергії маятника

$E_{max} =mgh_{max} \\E_{max} =20g*9.81\frac{m}{sec^{2} } *0.6m\\E_{max} =0.11772 J$

Answer 2

Максимальне значення потенціальної енергії математичного маятника визначається за формулою:

Потенціальна енергія (П) = маса (m) * прискорення вільного падіння (g) * висота (h)

У даному випадку маса маятника (m) дорівнює 20 г, що можна перевести в кілограми:

20 г = 0,02 кг (оскільки 1 кг = 1000 г)

Прискорення вільного падіння (g) стандартно дорівнює приблизно 9,81 м/с².

Довжина маятника (L) дорівнює 0,6 м.

Максимальний відхил від вертикалі (θ) у вас становить 90 градусів, але формула потенціальної енергії потребує значення в радіанах. Тому, ми повинні перевести кут в радіани.

1 радіан = 180/π градусів 90 градусів = 90 * π / 180 радіан = π / 2 радіан

Тепер ми можемо обчислити потенціальну енергію:

П = 0,02 кг * 9,81 м/с² * 0,6 м * (1 - cos(π / 2))

Де cos(π / 2) дорівнює 0.

П = 0,02 кг * 9,81 м/с² * 0,6 м * 1 = 0,1176 Дж

Отже, максимальне значення потенціальної енергії цього математичного маятника становить 0,1176 Дж (джоулів).