Виды Энергии

Задание №3. Законы Сохранения

№2. Задание 3

ID: 00016352

Груз массой $$m$$ на пружине, совершая свободные колебания, проходит положение равновесия со скоростью $$V$$ . Через половину периода колебаний он снова проходит положение равновесия, двигаясь в противоположном направлении с такой же по модулю скоростью $$V$$ . Чему равен модуль изменения кинетической энергии груза за это время? Ответ дайте в джоулях.

Источник: ФИПИ

Решение

Идея

Кинетическая энергия зависит только от модуля (величины) скорости: $E_к=\dfrac{mV^{2}}{2}$ . Направление движения на неё не влияет — в формуле стоит квадрат скорости, а квадрат «не помнит» знак.

Сравниваем два момента

В начале груз проходит положение равновесия со скоростью $$V$$ — кинетическая энергия равна $\dfrac{mV^{2}}{2}$ .

Через полпериода он снова в положении равновесия и снова со скоростью $$V$$ по модулю (просто едет в обратную сторону) — кинетическая энергия опять $\dfrac{mV^{2}}{2}$ .

Изменение энергии

$\Delta E_к = \dfrac{mV^{2}}{2}-\dfrac{mV^{2}}{2}=0$ .

То, что груз движется в противоположном направлении, важно для импульса (он-то как раз меняется), но для кинетической энергии — нет.

Ответ

Видеоразбор

Другие задания по теме «Виды Энергии» (8)