№419 ГДЗ Рымкевич 10-11 класс (Физика)

1. Определить по графику, приведённому на рисунке 54, амплитуду, период и частоту колебаний. Найти максимальную силу, действующую на тело массой 100 г.

По графику амплитуда колебаний равна максимальному отклонению от положения равновесия:

$$A=0{,}5\ \text{м}$$

Период — время одного полного колебания:

$$T=0{,}8\ \text{с}$$

Частота колебаний:

$$\nu=\frac{1}{T}=\frac{1}{0{,}8}=1{,}25\ \text{Гц}$$

Масса тела:

$$m=100\ \text{г}=0{,}1\ \text{кг}$$

Максимальная сила при гармонических колебаниях:

$$F_{\max}=ma_{\max}=mA\omega^2=mA\left(\frac{2\pi}{T}\right)^2=\frac{4mA\pi^2}{T^2}$$

Подставим значения:

$$F_{\max}=\frac{4\cdot 0{,}1\cdot 0{,}5\cdot \pi^2}{(0{,}8)^2}\approx \frac{1{,}97}{0{,}64}\approx 3{,}07\ \text{Н}$$

Ответ: $$A=0{,}5\ \text{м},\quad T=0{,}8\ \text{с},\quad \nu=1{,}25\ \text{Гц},\quad F_{\max}=3{,}07\ \text{Н}.$$