На рисунке представлен график зависимости смещения от времени при колебательном движении математического маятника. Масса маятника 30 кг. Считая нить невесомой и нерастяжимой, массу маятника сосредоточенной в одной точке, найти: 1. Амплитуду колебаний маятника 2. Период колебаний маятника. 3. Частоту колебаний. 4. Длину маятника. 5. Циклическую частоту. 6. Записать уравнение колебаний. 7. Смещение при фазе . 8. Наибольшее значение скорости. 9. Максимальную кинетическую энергию. 10. Ускорение при фазе . 11. Скорость при фазе .
По примеру этой решай.
Объяснение:
Из пружинного пистолета выстрелили вертикально вниз в мишень, находящуюся на расстоянии 2 м от него. Совершив работу 0,12 Дж, пуля застряла в мишени. Какова масса пули, если пружина была сжата перед выстрелом на 2 см, а ее жесткость 100 Н/м?
Решение.
Согласно закону сохранения механической энергии, имеем два равенства:
дробь, числитель — kx в степени 2 , знаменатель — 2 = дробь, числитель — m{v}_{0} в степени 2 , знаменатель — 2 ,(1)
дробь, числитель — m{v}_{0} в степени 2 , знаменатель — 2 плюс mgh= дробь, числитель — m{v}_{1} в степени 2 , знаменатель — 2 ,(2)
где {v}_{0} и {v}_{1} — скорости летящей пули соответственно на высоте и непосредственно перед мишенью. Вся энергия подлетевшей к мишени пули потрачена на механическую работу, так что
дробь, числитель — m{v}_{1} в степени 2 , знаменатель — 2 =A.(3)
Решая полученную систему уравнений, находим массу пули: m= дробь, числитель — 2A минус kx в степени 2 , знаменатель — 2gh =5г.
ответ: 5 г.
Раздел кодификатора ФИПИ/Решу ЕГЭ: 1.4.8 Закон изменения и сохранения механической энергии
Спрятать решение · Поделиться · Курс · Сообщить об ошибке
Марк Шестаков 11.10.2017 17:59
Здравствуйте! Не учтена работа силы тяжести во время движения пули внутри ствола (2 сантиметра), ведь сказано, что пистолет направлен вертикально вниз. Следовательно, пока разжимается пружина, разгоняя пулю, на эту пулю уже действует сила тяжести, совершающая работу по разгону
S1 = v1 t
2
и
S2 = v2 t ,
2
тогда средняя скорость
V = S1 + S2 = v1t/2 + v2t/2 = v1 + v2 .
t t 2
Средняя скорость для этого случая оказалась равной среднему арифметическому значению скоростей.
Подставим значения скоростей и проведем вычисления:
V = 40 + 60 = 50 км/ч.
2
Средняя скорость равна 50 км/ч.