Question

Колеблющийся на нити металлический шарик проходит положение равновесия со скоростью 1 м/с. Определите максимальную высоту, на которую поднимается этот шарик относительно положения равновесия.

Answer 1

Здесь действует закон сохранения энергии (E полное = E k + E п). Щас попробую попонятнее объяснить:

Когда шарик проходит положение равновесия он имеет максимальную скорость. Т.е. Имеет только кинетическую энергию (Е к=mv^2/2).

Потом шарик набирает высоту и его кинетическая энергия переходит в потенциальную т.е. тело набирает высоту (E п=mgh).

Т.к. энергия тела всегда сохраняется (поэтому и называется закон сохр. энергии), то Eк перешла в E п:

E k=E п

mv^2\2=mgh

Сокращаем m:

v^2\2=gh

Выражаем h:

h=v^2\2g=1\20 м=0,05 м= 5 (см)

Ответ: 5 см

Answer 2

Для определения максимальной высоты, на которую поднимается металлический шарик относительно положения равновесия, можно использовать законы сохранения энергии. В данном случае, энергия механическая (кинетическая и потенциальная) будет сохраняться.

Когда шарик проходит положение равновесия, его скорость равна нулю. Следовательно, в этот момент вся его энергия переходит в потенциальную. Пусть максимальная высота, на которую поднимается шарик, будет h.

В положении равновесия: - Кинетическая энергия шарика равна нулю. - Потенциальная энергия шарика равна mgh, где m - масса шарика, g - ускорение свободного падения, h - высота над положением равновесия.

По закону сохранения энергии: 0 + 0 = mgh

Выразим h: h = 0 / (mg)

Таким образом, максимальная высота, на которую поднимается шарик относительно положения равновесия, будет равна нулю.

Пожалуйста, учтите, что в данном ответе я предположил, что шарик находится в однородном поле ускорения свободного падения. Если есть другие факторы или условия, которые могут повлиять на движение шарика, то необходимо учесть их при решении задачи.