Виды Энергии

Задание №3. Законы Сохранения

№2. Задание 3

ID: 00016251

Шарик, подвешенный на длинной лёгкой нерастяжимой нити, совершает колебания. Максимальная потенциальная энергия шарика в поле тяжести (если считать её равной нулю в положении равновесия) равна $E_{p}=0{,}8$ Дж. Максимальная скорость шарика в процессе колебаний равна $$v=2$$ м/с. Чему равна масса шарика? Сопротивлением воздуха пренебречь.

Источник: ФИПИ

Решение

Идея

Маятник — это «качели энергии». В крайней точке шарик на миг останавливается: вся энергия там потенциальная. В нижней точке (положение равновесия) высота равна нулю, скорость максимальна: вся энергия там кинетическая. Воздух не мешает, поэтому энергия не теряется — эти две величины равны.

Записываем равенство энергий

$E_{p\,max} = E_{k\,max}$ , то есть $E_p = \dfrac{m v^2}{2}$ .

Выражаем массу

$m = \dfrac{2E_p}{v^2} = \dfrac{2\cdot 0{,}8}{2^2} = \dfrac{1{,}6}{4} = 0{,}4$ кг.

Ответ

0,4

Другие задания по теме «Виды Энергии» (8)