На невесомую чашку пружинных весов, подвешенную к пружине с жесткостью 193 н/м, падает с высоты 1,5 м груз массой 172 г и прилипает к ней. определи амплитуду возникающих при этом колебаний чашки. при расчетах прими g=9,8 м/с². (ответ округли до сантиметра.)
Для решения данной задачи нам понадобятся знания о законах сохранения механической энергии и формуле гармонических колебаний. Давайте разберемся пошагово:
1. Сначала мы должны найти начальное значение потенциальной энергии у груза на высоте 1,5 м. Потенциальная энергия вычисляется по формуле: Ep = m * g * h, где m - масса груза, g - ускорение свободного падения, h - высота.
m = 172 г = 0,172 кг (массу нужно перевести в килограммы)
g = 9,8 м/с²
h = 1,5 м
Ep = 0,172 кг * 9,8 м/с² * 1,5 м = 2,5232 Дж
2. Затем мы должны найти максимальное значение потенциальной энергии при сжатии пружины. Поскольку груз прилипает к чашке весов, он перестает двигаться, и всю кинетическую энергию он переводит в потенциальную энергию у пружины.
Ep' = Ep = 2,5232 Дж
3. Теперь мы можем использовать формулу для определения амплитуды колебаний чашки: A = sqrt(2 * Ep' / k), где k - жесткость пружины.
k = 193 Н/м
A = sqrt(2 * 2,5232 Дж / 193 Н/м) ≈ 0,375067744 м ≈ 37,51 см (округлим до сантиметра)
Таким образом, амплитуда возникающих при этом колебаний чашки составляет примерно 37,51 см.
Надеюсь, этот ответ понятен и полезен для вас! Если у вас возникнут еще вопросы, не стесняйтесь задавать.