Вариант 2, страница 66 - гдз по физике 10 класс дидактические материалы Марон, Марон

Авторы: Марон А. Е., Марон Е. А.
Тип: Дидактические материалы
Издательство: Дрофа
Год издания: 2014 - 2025
Уровень обучения: базовый и углублённый
Цвет обложки: белый молнии и вертолет
ISBN: 978-5-358-20020-3
Популярные ГДЗ в 10 классе
СР-13. Динамика свободных и вынужденных колебаний. Самостоятельные работы - страница 66.
Вариант 2 (с. 66)
Условие. Вариант 2 (с. 66)
скриншот условия

Вариант 3
1. Груз массой $200 \text{ г}$, подвешенный к пружине, совершает $30$ колебаний за $1 \text{ мин}$. Определите жесткость пружины.
2. Груз совершает горизонтальные гармонические колебания на пружине жесткостью $250 \text{ Н/м}$. Амплитуда колебаний $5 \text{ см}$. Найдите полную механическую энергию гармонических колебаний.
Решение. Вариант 2 (с. 66)
1. Груз массой 200 г, подвешенный к пружине, совершает 30 колебаний за 1 мин. Определите жесткость пружины.
Дано:
$m = 200 \text{ г} = 0.2 \text{ кг}$
$N = 30$
$t = 1 \text{ мин} = 60 \text{ с}$
Найти:
$\text{k}$
Решение:
Период колебаний пружинного маятника определяется формулой Томпсона:
$T = 2\pi\sqrt{\frac{m}{k}}$
Также период колебаний можно найти как отношение времени колебаний ко числу полных колебаний за это время:
$T = \frac{t}{N}$
Приравняем правые части этих двух выражений:
$2\pi\sqrt{\frac{m}{k}} = \frac{t}{N}$
Чтобы выразить жесткость пружины $\text{k}$, возведем обе части уравнения в квадрат:
$(2\pi)^2 \frac{m}{k} = (\frac{t}{N})^2$
$4\pi^2 \frac{m}{k} = \frac{t^2}{N^2}$
Отсюда выразим $\text{k}$:
$k = \frac{4\pi^2 m N^2}{t^2}$
Подставим числовые значения в полученную формулу:
$k = \frac{4 \cdot (3.14)^2 \cdot 0.2 \text{ кг} \cdot 30^2}{(60 \text{ с})^2} = \frac{4 \cdot 9.86 \cdot 0.2 \cdot 900}{3600} = \frac{7099.2}{3600} \approx 1.97 \text{ Н/м}$
Ответ: жесткость пружины примерно равна $1.97 \text{ Н/м}$.
2. Груз совершает горизонтальные гармонические колебания на пружине жесткостью 250 Н/м. Амплитуда колебаний 5 см. Найдите полную механическую энергию гармонических колебаний.
Дано:
$k = 250 \text{ Н/м}$
$A = 5 \text{ см} = 0.05 \text{ м}$
Найти:
$\text{E}$
Решение:
Полная механическая энергия гармонических колебаний пружинного маятника равна максимальной потенциальной энергии пружины. Максимальная потенциальная энергия достигается в точках максимального отклонения от положения равновесия, то есть когда смещение $\text{x}$ равно амплитуде $\text{A}$.
Формула для полной механической энергии колебаний:
$E = E_{p, max} = \frac{kA^2}{2}$
Подставим известные значения в формулу:
$E = \frac{250 \text{ Н/м} \cdot (0.05 \text{ м})^2}{2} = \frac{250 \cdot 0.0025}{2} = \frac{0.625}{2} = 0.3125 \text{ Дж}$
Ответ: полная механическая энергия гармонических колебаний равна $0.3125 \text{ Дж}$.
Другие задания:
Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.
Присоединяйтесь к Телеграм-группе @top_gdz
ПрисоединитьсяМы подготовили для вас ответ c подробным объяснением домашего задания по физике за 10 класс, для упражнения Вариант 2 расположенного на странице 66 к дидактическим материалам 2014 года издания для учащихся школ и гимназий.
Теперь на нашем сайте ГДЗ.ТОП вы всегда легко и бесплатно найдёте условие с правильным ответом на вопрос «Как решить ДЗ» и «Как сделать» задание по физике к упражнению Вариант 2 (с. 66), авторов: Марон (Абрам Евсеевич), Марон (Евгений Абрамович), базовый и углублённый уровень обучения учебного пособия издательства Дрофа.