Question

Помогите пожалуйста....первую задачу решила, а со второй проблемы!1)груз массой 6.0 кг связан с пружиной, жесткость которой 1200 H/m. Груз отклонили на 15 см от положения равновесия и отпустили. с какой скоростью он будет проходить положение равновесия? трением можно пренебречь.2)решите предыдущую задачу, что работа силы трения равно 10% механической энергии

Answer 1

1)груз массой m=6.0 кг связан с пружиной, жесткость которой k=1200 H/m. Груз отклонили на x=15 см от положения равновесия и отпустили. с какой скоростью v он будет проходить положение равновесия? трением можно пренебречь.

первоначальное удлиннение пружины L
kL=mg
L=mg/k
энергия пружины в этом состоянии
E1=kL^2/2
удлиннили пружину на х
энергия пружины в этом состоянии
E2=k(L+x)^2/2
понизилась потенциальная энергия груза
E3=-mgx
закон сохр энергии
E1+mv^2/2=E2+E3
mv^2/2=E2+E3-E1
mv^2/2=k(L+x)^2/2-mgx-kL^2/2
v^2=k/m*((L+x)^2-L^2)-2gx
v^2=k/m*x*(2L+x)-2gx=k/m*x*(2mg/k+x)-2gx=k/m*x^2
v=х*корень(k/m) (вполне ожидаемый результат)
v=0,15*корень(1200/6) м/с = 2,121320344 м/с ~ 2,1 м/с - это ответ


2)решите предыдущую задачу, что работа силы трения равно 10% механической энергии
b=0,9 - чась энергии, которая пошла на изменение скорости
закон сохр энергии
mv^2/2=(E2+E3 - E1)*b
mv^2/2=[k(L+x)^2/2-mgx-kL^2/2]*b
v^2=[k/m*((L+x)^2-L^2)-2gx]*b
v^2=[k/m*x*(2L+x)-2gx]*b =[k/m*x*(2mg/k+x)-2gx]*b =bk/m*x^2
v=х*корень(bk/m) =0,15*корень(0,9*1200/6) м/с = 2,01246118 м/с ~ 2,0 м/с - это ответ