Задача по механике, МКТ и термодинамике №41

Тележка массой 0,5 кг, прикрепленная к горизонтальной пружине жёсткостью 200 Н/м, совершает свободные гармонические колебания (см. рисунок). Максимальная скорость тележки равна 3 м/c. Какова амплитуда колебаний тележки? Массой колёс можно пренебречь.

PIC

При гармонических колебаниях выполняется закон сохранения энергии, потенциальная энергия пружины переходит в кинетическую энергию тележки:

Eпот = Eкин,

где Eпот  – максимальная потенциальная энергия пружины, Eкин  – максимальная кинетическая энергия тележки.
Распишем энергии по формулам:

  2     2 kx- = mv--  2     2

где k  – жесткость пружины, x  – максимальное сжатие (амплитуда), m  – масса тележки, v  – максимальная скорость тележки.
Отсюда:

     ∘---      ∘ -------- x = v  m-= 3 м/с -0,5 кг-= 0,15 м        k         200 Н/м
Оцените статью
Я решу все!