Реши , пошагово выполняя указанные действия и заполняя пропуски. наибольшая высота подъема маятника массой 165 г в процессе колебаний равна 8,4 см. определи, какова его наибольшая скорость. при расчетах прими g=9,8 м/с². (все вычисления проводи с точностью до тысячных.) шаг 1. выразим заданные величины в си: масса маятника: m=165 г = кг, наибольшая высота подъема маятника: h=8,4 см = м. рассмотрим движение данного маятника в двух точках: в точке с наибольшей высотой подъема (крайней левой или крайней правой) и в точке равновесия. шаг 2. в крайней левой (в крайней правой) точке траектории движения маятника его скорость равна: v= м/с, так как маятник . тогда кинетическая энергия маятника в этой точке и равна: eк1= дж. шаг 3. потенциальная энергия маятника в данной точке , так как маятник находится на высоте. потенциальную энергию маятника массой m, находящегося на заданной высоте h, можно вычислить по формуле (заполни пропуски необходимыми буквами): eп= ⋅ ⋅ . тогда потенциальная энергия данного маятника на максимальной высоте равна (вычисли данное значение и заполни пропуск): eп1= дж. шаг 4. полная механическая энергия маятника в любой точке траектории его движения равна кинетической и потенциальной энергий маятника в этой точке. значит, полная механическая энергия маятника в крайней левой (крайней правой) точке траектории его движения равна (вычисли данное значение и заполни пропуск): e1= дж. шаг 5. в точке равновесия маятника высота его подъема и равна: h= м. тогда потенциальная энергия маятника в данной точке и равна: eп2= дж. шаг 6. кинетическая энергия маятника в точке равновесия , так как маятник проходит данную точку с скоростью. обозначим v — скорость маятника в точке равновесия. тогда его кинетическую энергию в данной точке можно записать в виде формулы (заполни пропуски в формуле): eк2= ⋅ . шаг 7. полная механическая энергия маятника в любой точке траектории его движения равна кинетической и потенциальной энергий маятника в этой точке. значит, полная механическая энергия маятника в точке равновесия равна (заполни пропуски в формуле): e2=eк2+eп2= ⋅ .. шаг 8. сдругой стороны полная механическая энергия маятника постоянна в любой момент колебаний. значит (вставь пропущенный знак сравнения) e1 e2, или (выполни подстановку значений полной механической энергии, полученной в шагах 4 и 7) = ⋅ 2 . шаг 9. в получившееся уравнение подставь значение массы в си (шаг 1) и реши его относительно скорости с точностью до целых:
Высота подъема маятника: h = 8.4 см = 0.084 м
Шаг 2: В крайней левой (или крайней правой) точке траектории движения маятника его скорость равна нулю, так как маятник достигает наивысшей точки колебаний. Тогда кинетическая энергия маятника в этой точке равна нулю: Eк1 = 0 Дж.
Шаг 3: Потенциальная энергия маятника в данной точке можно вычислить по формуле Eп = m * g * h, где m - масса маятника, g - ускорение свободного падения (принимаем равным 9.8 м/с²), h - высота подъема маятника. Тогда потенциальная энергия маятника на максимальной высоте равна: Eп1 = m * g * h = 0.165 * 9.8 * 0.084 = 0.13614 Дж.
Шаг 4: Полная механическая энергия маятника в крайней левой (или крайней правой) точке траектории его движения равна сумме кинетической и потенциальной энергий маятника в этой точке. Значит, E1 = Eк1 + Eп1 = 0 + 0.13614 = 0.13614 Дж.
Шаг 5: В точке равновесия маятника его высота подъема равна нулю, так как маятник достигает самой низкой точки колебаний. Тогда потенциальная энергия маятника в данной точке также равна нулю: Eп2 = 0 Дж.
Шаг 6: Кинетическая энергия маятника в точке равновесия можно выразить через его скорость v. Тогда его кинетическая энергия в данной точке можно записать в виде формулы Eк2 = (1/2) * m * v^2.
Шаг 7: Полная механическая энергия маятника в точке равновесия равна сумме кинетической и потенциальной энергий маятника в этой точке. Значит, E2 = Eк2 + Eп2 = (1/2) * m * v^2 + 0 = (1/2) * m * v^2.
Шаг 8: Полная механическая энергия маятника постоянна в любой момент колебаний. Значит, E1 = E2, или (1/2) * m * v1^2 = (1/2) * m * v2^2.
Шаг 9: Подставим значения массы маятника (шаг 1) в полученное уравнение и решим его относительно скорости v с точностью до целых.
(1/2) * 0.165 * v1^2 = (1/2) * 0.165 * v2^2
v1^2 = v2^2
v1 = v2
Таким образом, наибольшая скорость маятника равна нулю, так как в крайней левой (или крайней правой) точке его скорость равна нулю.