47. В ідеальному коливальному контурі, який складається з конденсатора і котушки індуктивності, відбуваються вільні незагасаючі коливання. Заряд на обкладках конденсатора змінюється за законом q=0,02sin(400pi*t+pi/6) мКл. Визначити силу струму в контурі через 2 с. У скільки разів максимальний струм у контурі більший від цього миттєвого значення?
Определим полную энергию, она равна потенциальной на иах высоте:
Е=Епмах=m*g*hмах. ( hмах=8м) .
Е=8*10*8=640Дж.
Через 1с: за 1с тело наберет скорость v=g*t. v=18*1=10м/c. Определим кинетическую энергию в этой точке: Ек1=m*v^2 / 2. Ек1=8*100 / 2=400Дж.
Полная энергия в любой точке=сумме кинетической и потенциальной:
Е=Ек1+Еп1, отсюда Еп1=640 - 400=240Дж.
Если энергии одиннаковы, значит они обе равны половине полной:
ЕК2=Еп2=Е / 2.=640 / 2=320Дж.
Еп2=m*g*h2, h2=Еп2 / g*m. h2=320 / 10*8=4м. ( это можно было решить устно, половина энергии на половине высоты h2=h / 2=8 / 2=4м)
.объяснение:
Возникающая при растяжении пружины сила упругой деформации совершает работу по растяжению пружины, увеличивая ее потенциальную энергию (Епруж).
Работа силы упругости: Ау = -(Епруж2-Епруж1) = -k*x2/2
(1)величину x можно найти из условия равенства сил (тяжести и упругости) в состоянии равновесия:
Fт = Fупрm*g=k*x,
отсюда x=m*g/k
подставив это выражение в формулу (1)
найдем работу силы упругости:
Ау = -(m*g)2/k = -(5*10)2/1 = -2500 Дж.
При этом, в соответствии с законом сохранения энергии, сила тяжести совершила работу:
Ат = -Ау = 2500 Дж (на такую величину уменьшилась потенциальная энергия груза)