Question

Амплитуда колебаний пружинного маятника равна 20 см, масса груза этого маятника равна 0,2 кг, жёсткость невесомой пружины - 5 Н/м. Определите модуль и направление вектора ускорения колеблющегося груза в момент его максимального отклонения от положения равновесия.

Answer 1

По закону Гука:
F = –kx ;

По 2-ому закону Ньютона:
a(x) = F/m = –kx/m ;

В момент максимального отклонения, x = A = 20 см ;

|a| = kA/m = 5 * 0.2 / 0.2 = 5 м/с² ;

Ускорение a – как вектор, направлено против смещения, т.е. в направлении к точке равновесия, что так же иллюстрирует и закон Гука в проективном виде (со знаком минус) и полученная из него проекция ускорения (со знаком минус) на ось Ох.