Упр.35.39 ГДЗ Лукашик 7-9 класс по физике (Физика)

1. Груз, подвешенный на пружине жесткостью 1 кН/м, колеблется с амплитудой 2 см по закону: $$x=A\sin(at+\varphi_0)$$. Определите кинетическую и потенциальную энергии при фазе $$\frac{\pi}{6}$$ рад.

Полная механическая энергия колеблющегося груза равна максимальной потенциальной энергии пружины:

$$E=\frac{kA^2}{2}=\frac{1000\cdot(0{,}02)^2}{2}=0{,}2\ \text{Дж}.$$

Найдём координату груза в данной фазе:

$$x=A\sin\varphi=0{,}02\cdot\sin\frac{\pi}{6}=0{,}02\cdot0{,}5=0{,}01\ \text{м}.$$

Потенциальная энергия пружины:

$$E_{\text{п}}=\frac{kx^2}{2}=\frac{1000\cdot(0{,}01)^2}{2}=0{,}05\ \text{Дж}.$$

Кинетическая энергия груза:

$$E_{\text{к}}=E-E_{\text{п}}=0{,}2-0{,}05=0{,}15\ \text{Дж}.$$

Ответ: $$E_{\text{к}}=0{,}15\ \text{Дж},\quad E_{\text{п}}=0{,}05\ \text{Дж}.$$