Question

Помогите, пожалуйста, с задачей по физике. Не могу понять её. Шарик на длинной лёгкой нерастяжимой нити совершает колебания. Максимальная потенциальная энергия шарика в поле тяжести, если считать её равной нулю в положении равновесия, равна 0,8 Дж. Максимальная скорость шарика в процессе колебаний равна 2 м/с. Какова масса шарика? Сопротивлением воздуха пренебречь.

Answer 1

Ответ:

Ep=mV'2/2; 0,8=m×4; m=0,2 кг=200г

Answer 2

Чтобы решить эту задачу, мы можем использовать закон сохранения энергии для колебательных систем.

Максимальная потенциальная энергия (ПЭ) в положении равновесия равна 0,8 Дж. По закону сохранения энергии, эта энергия превращается в максимальную кинетическую энергию (КЭ) в крайних точках колебаний.

Максимальная КЭ равна половине произведения массы шарика (m) на квадрат его максимальной скорости (v):

КЭ = (1/2)mv^2

Известно, что максимальная скорость шарика равна 2 м/с, поэтому:

КЭ = (1/2)m(2 м/с)^2

КЭ = 2m Дж

Мы также знаем, что максимальная ПЭ равна 0,8 Дж, поэтому:

0,8 Дж = 2m Дж

Теперь можно решить это уравнение для массы шарика (m):

2m = 0,8

m = 0,8 / 2

m = 0,4 кг

Таким образом, масса шарика равна 0,4 кг.