Похожие вопросы
2025-11-02 00:18:15
Шарик массой 400 г, подвешенный на невесомой нерастяжимой нити длиной 1,6 м, совершает гармонические колебания. Какова амплитуда колебаний, если модуль максимального импульса шарика равен 0,025 кг·м/с? Учитывая, что модуль ускорения свободного падения g равен 10 м/с², как можно это определить?
Физика 11 класс Гармонические колебания гармонические колебания амплитуда колебаний максимальный импульс физика 11 класс шарик на нити ускорение свободного падения расчет амплитуды физические задачи Новый
2025-11-02 00:18:30
Чтобы определить амплитуду колебаний шарика, нам нужно использовать известные формулы для гармонических колебаний. Мы знаем, что максимальный импульс (p_max) и амплитуда (A) связаны между собой через максимальную скорость (v_max) шарика. Формула для максимального импульса выглядит так:
p_max = m * v_max
где:
- p_max - максимальный импульс, равный 0,025 кг·м/с;
- m - масса шарика, равная 0,4 кг (400 г);
- v_max - максимальная скорость.
Сначала выразим максимальную скорость через максимальный импульс:
v_max = p_max / m
Подставим известные значения:
v_max = 0,025 кг·м/с / 0,4 кг = 0,0625 м/с
Теперь, чтобы найти амплитду колебаний, мы используем зависимость между максимальной скоростью и амплитдой в гармонических колебаниях:
v_max = A * ω
где ω - угловая частота колебаний. Угловая частота связана с длиной нити (l) и ускорением свободного падения (g) следующим образом:
ω = √(g / l)
Подставим известные значения:
ω = √(10 м/с² / 1,6 м) = √(6,25) = 2,5 с⁻¹
Теперь мы можем подставить значение ω в формулу для максимальной скорости:
0,0625 м/с = A * 2,5 с⁻¹
Теперь выразим амплитду A:
A = 0,0625 м/с / 2,5 с⁻¹ = 0,025 м
Таким образом, амплитуда колебаний шарика составляет 0,025 м, или 2,5 см.