ID: 00002005
Смещение груза пружинного маятника меняется с течением времени по закону x(t) = 0,05⋅cos(4t), где все величины выражены в СИ. Определите максимальную кинетическую энергию груза, если его масса равна 300 г. (Ответ дайте в мДж)
Источник: Сборник «Отличный Результат 2026»
Груз на пружине совершает гармонические колебания по закону x(t)=0{,}05\cos(4t) (в СИ). Из этой записи сразу видно амплитуду и циклическую частоту: амплитуда A=0{,}05 м, циклическая частота \omega=4\ \text{с}^{-1}.
Максимальная скорость. При гармонических колебаниях она равна v_{\max}=\omega A=4\cdot0{,}05=0{,}2\ \frac{\text{м}}{\text{с}}.
Максимальная кинетическая энергия. Она достигается в положении равновесия, когда скорость максимальна:
E_{к\,\max}=\dfrac{m v_{\max}^2}{2}=\dfrac{0{,}3\cdot(0{,}2)^2}{2}=\dfrac{0{,}3\cdot0{,}04}{2}=0{,}006\ \text{Дж}=6\ \text{мДж}.
6 мДж