.06 Механические колебания и волны

1)
Частота колебаний груза вычисляется по формуле , где — период колебаний груза. По данным таблицы видно, что период колебаний груза равен c, следовательно, частота колебний груза Гц.
2)
В момент времени 1,8 с высота подъема груза максимальна, следовательно, максимальна потенциальная энергия, которая вычисляется по формуле . Кинетическая энергия при этом минимальна, а это возможно только в том случае, если скорость будет минимальна, потому что формула кинетической энергии: .
3)
За промежуток времени от 0,3 с до 2,1 с высота подъема груза дважды была максимальной, следовательно, дважды была максимальной потенциальная энергия, а кинетическая энергия в изолированных системах, где действуют консервативные силы, всегда минимальна при максимальной потенциальной энергии.
4)
Полная механическая энергия груза вычисляется по формуле , при этом сама остается неизменной в изолированных системах, где действуют консервативные силы, как в данном случае. В момент времени 1,2 с кинетическая энергия максимальна, следовательно, потенциальная энергия равна нулю. Когда потенциальная энергия максимальна, кинетическая энергия равна нулю. Тогда максимальная кинетическая энергия равна максимальной потенциальной. Максимальная потенциальная энергия вычисляется по формуле . Подставив данные из таблицы, получим значение Дж.
5)
Период колебаний данного маятника с. Период колебаний кинетической и потенциальной энергии в 2 раза меньше периода колебаний маятника, следовательно, с.