Сила, возникающая в теле в результате его деформации и стремящаяся вернуть тело в исходное положение, называется силой упругости. Силу упругости обозначают буквой F с индексом: F упр. F упр = k∆x. k - жесткость тела, ∆x - величина деформации.
Притяжение всех тел Вселенной друг к другу называется всемирным тяготением. Установлен закон английским ученым Исааком Ньютоном. Согласно этому закону, силы притяжения между телами тем больше, чем больше массы этих тел. Силы притяжения между телами уменьшаются, если увеличивается расстояние между ними. Сила, с которой Земля притягивает к себе тело, называется силой тяжести. Сила тяжести обозначается буквой F с индексом F тяж.
Дано:
m = 100 гр = 0,1 кг
k = 0,5 кН/м = 500 Н/м
A = 20 см = 0,2 м
-------------------------------------
Найти:
E - ? υ(max) - ?
Запишем формулы кинетической энергий и потенциальной энергий тела при деформированной пружины:
Теперь мы используем закон сохранения механической энергий:
Максимальное отклонение равно амплитуде колебания, скорость в этом энергий равно нулю, давайте запишем:
Пусть υ = 0, тогда:
Пусть x = A, следовательно:
- Общая формула сохранения механической энергий.
E = 500 Н/м × (0,2 м)²/2 = 500 Н/м × 0,04 м²/2 = 20 Н×м/2 = 10 Н×м = 10 Дж
Максимальная скорость достигается в положений равновесия, при этом его отклонение равно нулю:
Пусть x = 0, тогда:
, следовательно мы получим:
υ(max) = 0,2 м × √500 Н/м/0,1 кг = 0,2 м × √500 кг×м/с²/м / 0,1 кг = 0,2 м × √500 кг/с²/0,1 кг = 0,2 м × √5000 1/с² = 0,2 м × √5000 с⁻² ≈ 0,2 м × 70,71 с⁻¹ ≈ 14,142 м/с ≈ 14,14 м/с
ответ: E = 10 Дж, υ(max) = 14,14 м/с
Сила, возникающая в теле в результате его деформации и стремящаяся вернуть тело в исходное положение, называется силой упругости. Силу упругости обозначают буквой F с индексом: F упр. F упр = k∆x. k - жесткость тела, ∆x - величина деформации.
Притяжение всех тел Вселенной друг к другу называется всемирным тяготением. Установлен закон английским ученым Исааком Ньютоном. Согласно этому закону, силы притяжения между телами тем больше, чем больше массы этих тел. Силы притяжения между телами уменьшаются, если увеличивается расстояние между ними. Сила, с которой Земля притягивает к себе тело, называется силой тяжести. Сила тяжести обозначается буквой F с индексом F тяж.