Question

Одятся грузик массой 100 г прикрепленный к пружине жесткостью 10 Н/м. Грузик отклоняют от положения равновесия на 10 см и отпускают. Определите максимальную возвращающую силу? 7)На гладком столе находятся грузик массой 100 г прикрепленный к пружине жесткостью 10 Н/м. Грузик отклоняют от положения равновесия на 10 см и отпускают. Определите механическую энергию маятника?8)На гладком столе находятся грузик массой 100 г прикрепленный к пружине жесткостью 10 Н/м. Грузик отклоняют от положения равновесия на 10 см и отпускают. При каком смещении энергия потенциальная будет равна энергии кинетической?9)На гладком столе находятся грузик массой 100 г прикрепленный к пружине жесткостью 10 Н/м. Грузик отклоняют от положения равновесия на 10 см и отпускают. Чему равно смещение груза, когда его скорость равна половине максимальной его скорости?10)На гладком столе находятся грузик массой 100 г прикрепленный к пружине жесткостью 10 Н/м. Грузик отклоняют от положения равновесия на 10 см и отпускают. Как изменится период колебаний, если грузик отклонить и отпустить от положения равновесия на 20 см? ​

Answer 1

Ответ:

k = 10 Н/м.

g = 10 м/с2.

m = 100 г = 0,1 кг.

Δl = 4 см = 0,04 м.

ρ0 = 1 г/см3 = 1000 кг/м3.

ρ - ?

m * g = k * x - условие равновесия груза в воздухе.

На груз в воде действует выталкивающая сила Архимеда Fарх , направленная вертикально вверх, поэтому длина пружины уменьшится на Δl.

Выталкивающая сила Архимеда Fарх  определяется формулой:  Fарх = ρ0 * g * V.  Где ρ0 - плотность воды, g - ускорение свободного падения, V - объем погруженной части тела в жидкость.

m * g = k * x1 + Fарх - условие равновесия груза в воде.

От первого уравнения отнимем второе: 0 = k * x - k * x1 - Fарх.

Fарх =  k * x - k * x1.

Fарх =  k * (x - x1) = k * Δl.  

ρ0 * g * V = k * Δl.

V = k * Δl / ρ0 * g.

V = 10 Н/м * 0,04 м / 1000 кг/м3 * 10 м/с2  = 0,0004 м3.

Плотность тела ρ выразим формулой: ρ = m / V.

ρ = 0,1 кг / 0,0004 м3 = 250 кг/м3 = 0,25 г/см3 = 3 г/см3.

По таблице плотности веществ видим, что грузик сделан из пробки.

Ответ: груз сделан из пробки ρ = 0,3 г/см3.

Объяснение:

Answer 2

Для решения этих задач нам потребуется использовать законы гармонических колебаний и законы сохранения механической энергии.

1. Максимальная возвращающая сила:

Максимальная возвращающая сила равна максимальной силе пружины при максимальном отклонении от положения равновесия. Максимальное отклонение в данном случае составляет 10 см, что