Колебания и Волны

Задание №4. Статика. Гидростатика. Колебания

№2. Задание 4

ID: 00014615

Шарик на длинной лёгкой нерастяжимой нити совершает колебания. Максимальная потенциальная энергия шарика в поле тяжести, если считать её равной нулю в положении равновесия, равна 0,8 Дж. Максимальная скорость шарика в процессе колебаний равна 2 м/с. Какова масса шарика? Сопротивлением воздуха пренебречь.

Ответ дайте в килограммах.

Источник: Сборник Гиголо

Решение

Идея

Маятник без потерь — полная энергия сохраняется. В крайней точке вся энергия потенциальная, в положении равновесия (нижняя точка) вся энергия кинетическая. Значит максимальная потенциальная энергия равна максимальной кинетической: $E_{п}=\dfrac{m v_{max}^2}{2}$ .

Находим массу

$m=\dfrac{2E_{п}}{v_{max}^2}=\dfrac{2\cdot 0{,}8}{2^2}=\dfrac{1{,}6}{4}=0{,}4$ кг.

Ответ

0,4

Другие задания по теме «Колебания и Волны» (8)