Question

Определите скорость, с которой металический шарик, подвешенный на длинной нити 15 м ( маятник ) бедет проходить положение равновесия. Высота подъема шарика 40 см. Зарание спасибо за полный ответ :)

Answer 1

Для определения скорости, с которой металлический шарик будет проходить положение равновесия, необходимо использовать законы сохранения энергии.

В данном случае, энергия механическая энергия шарика в положении подъема состоит из потенциальной энергии и кинетической энергии: E = Ep + Ek

Потенциальная энергия шарика в положении подъема равна работе, которую нужно совершить, чтобы поднять его на высоту 40 см: Ep = m * g * h

где m - масса шарика, g - ускорение свободного падения (примерно равно 9,8 м/с^2), h - высота подъема (в нашем случае 40 см = 0,4 м).

Кинетическая энергия шарика в положении равновесия равна 0, так как шарик находится в покое: Ek = 0

Таким образом, полная механическая энергия шарика в положении равновесия будет равна потенциальной энергии: E = m * g * h

Также, энергия механическая энергия шарика в положении равновесия состоит только из кинетической энергии: E = Ek = (1/2) * m * v^2

где v - скорость шарика в положении равновесия.

Из этих двух уравнений можно найти скорость шарика: m * g * h = (1/2) * m * v^2

Сокращая массу шарика, получим: g * h = (1/2) * v^2

Из этого уравнения можно найти скорость шарика: v = sqrt(2 * g * h)

Подставляя известные значения, получим: v = sqrt(2 * 9,8 м/с^2 * 0,4 м) ≈ 2,8 м/с

Таким образом, скорость, с которой металлический шарик будет проходить положение равновесия, составляет примерно 2,8 м/с.