9-10 класс 1. Сколько раз за одно полное колебание груза на пружине потенциальная энергия пружины принимает свое наибольшее значение?
2. Во сколько раз период колебания потенциальной энергии пружины меньше периода колебаний маятника?

Можно пояснение, как получились ответы

​

1.4 2.в 2 раза

Объяснение:

1.при сжатии и разжатии по 2

1. Сколько раз за одно полное колебание груза на пружине потенциальная энергия пружины принимает свое наибольшее значение?

Для начала, давайте разберемся, что такое потенциальная энергия и как она связана с колебательным движением груза на пружине. Потенциальная энергия (PE) - это энергия, связанная с положением объекта в поле силы. В данном случае, полем силы является сила, которая действует при растяжении или сжатии пружины.

По определению, потенциальная энергия пружины (PEп) выражается формулой:

PEп = (1/2) * k * x^2,

где k - коэффициент жесткости пружины, x - смещение груза относительно положения равновесия.

Когда груз находится в положении равновесия, смещение x равно нулю, а потенциальная энергия пружины также равна нулю. При растяжении или сжатии пружины смещение x становится ненулевым, что приводит к возникновению потенциальной энергии.

Одно полное колебание означает, что груз проходит полный цикл движения от одного крайнего положения до другого и обратно. В таком случае, груз сначала растягивает пружину до максимального смещения в одном направлении, затем двигается обратно к положению равновесия, а затем сжимает пружину до максимального смещения в другом направлении, после чего снова возвращается в положение равновесия.

Таким образом, наибольшее значение потенциальной энергии пружины возникает в точках максимального смещения груза от положения равновесия. Следовательно, за одно полное колебание груза на пружине потенциальная энергия пружины принимает свое наибольшее значение два раза - при максимальном смещении груза в одном направлении и при максимальном смещении груза в другом направлении.

2. Во сколько раз период колебания потенциальной энергии пружины меньше периода колебаний маятника?

Период колебания (T) - это временной интервал, за который объект выполняет одно полное колебание. Чем меньше период колебания, тем быстрее объект колеблется.

Для пружины период колебания (Tp) можно выразить формулой:

Tp = 2π√(m/k),

где m - масса груза, k - коэффициент жесткости пружины.

Для маятника период колебания (Tм) можно выразить формулой:

Тм = 2π√(l/g),

где l - длина подвеса маятника, g - ускорение свободного падения.

Для сравнения периодов колебаний пружины и маятника, давайте предположим, что масса груза пружины равна массе маятника и коэффициент жесткости пружины равен длине подвеса маятника. Это позволит нам упростить формулы.

Тогда период колебания пружины будет:

Tp = 2π√(m/l).

Период колебания маятника останется тем же:

Тм = 2π√(l/g).

Теперь сравним данные формулы. Заметим, что длина подвеса маятника l и масса груза m присутствуют как корни в обеих формулах. Остается сравнить только значения коэффициента в формулах.

Ускорение свободного падения g входит в формулу для маятника, в то время как коэффициент жесткости пружины k входит в формулу для пружины.

Из физики известно, что значение ускорения свободного падения g значительно больше значений коэффициента жесткости пружины k. Значит, значение коэффициента в формуле для маятника будет гораздо больше значения коэффициента в формуле для пружины.

Следовательно, период колебания потенциальной энергии пружины будет меньше периода колебаний маятника. Но точное во сколько раз одно значение периода меньше другого может быть получено только путем подстановки значений в формулы и выполнения математических операций. В таком случае, я рекомендую использовать электронный калькулятор для точного расчета этого значения.