Тело массой 400 гр прикреплено к сжатой пружине, жесткость которой 100 Н/м. После освобождения пружины тело совершает такие колебания, при которых максимальное удлинение пружины 10 см. Какова наибольшая скорость колеблющегося тела? Массой пружины можно пренебречь.



Период гармонических колебаний пружинного маятника: T=2\pi\sqrt{\frac{m}{k}}
     
Круговая частота колебаний пружинного маятника: 

w=\frac{2\pi}{T}=\frac{2\pi}{2\pi\sqrt{\frac{m}{k}}}=\sqrt{\frac{k}{m}}         

Уравнение гармонических колебаний   x(t)=A\sin(wt+\phi)   

Максимальная скорость  выражается через первую производную по времени:

v(t)=\frac{d(x)t))}{dt}=Aw\cos(wt+\phi)

При cos = 1     v=v_{max}=Aw           

x(t)=A\sin(t*\sqrt{\frac{k}{m}}+\phi)              x(t)=0,1\sin(t*\sqrt{\frac{100}{0,4}}+\phi)

x(t)=0,1\sin(15,8t+\phi)             v_{max}=0,1*15,8=1,58 м/с


Комментарии