Тело совершает гармонические колебания. Определите амплитуду колебаний, если максимальная сила, действующая на тело в процессе колебаний, 5 Н, а максимальная энергия равна 0,4 Дж.
от

1 Ответ

Дано:
- Максимальная сила F_max = 5 Н
- Максимальная энергия E_max = 0,4 Дж

Найти: амплитуду колебаний A.

Решение:

1. Связь между максимальной силой и амплитудой колебаний описывается формулой:

F_max = k * A

где k - жесткость пружины. Чтобы найти A, нам нужно сначала найти k. Для этого воспользуемся формулой для максимальной энергии:

E_max = (1/2) * k * A^2

2. Из этой формулы выразим k:

k = (2 * E_max) / A^2

3. Теперь подставим значение k из второго уравнения в первое:

F_max = (2 * E_max) / A^2 * A

4. Упростим уравнение:

F_max = (2 * E_max) / A

5. Теперь выразим A:

A = (2 * E_max) / F_max

6. Подставим известные значения:

A = (2 * 0,4) / 5

A = 0,8 / 5

A = 0,16 м

Ответ:
Амплитуда колебаний тела равна 0,16 м или 16 см.
от