Вопрос:

1. Горизонтальный пружинный маятник, изображенный на рисунке 49, отвели в сторону и отпустили. Как меняются перечисленные в таблице величины, характеризующие колебательное движение этого маятника, на указанных участках его пути? Перечертите таблицу 1 в тетрадь и заполните ее.

Ответ:

Для того чтобы заполнить таблицу, рассмотрим изменение величин при движении маятника в указанных направлениях: **От В к О (из крайнего положения в положение равновесия):** * **Направление движения:** От точки В к точке О. * **Сила упругости (F_упр):** Уменьшается (так как пружина возвращается к недеформированному состоянию). * **Скорость (υ):** Увеличивается (достигает максимума в точке O). * **Потенциальная энергия (E_п):** Уменьшается (так как деформация пружины уменьшается). * **Кинетическая энергия (E_к):** Увеличивается (так как скорость растет). * **Полная механическая энергия (E_пол):** * **В реальных условиях (с трением):** Уменьшается (из-за потери энергии на трение). * **В идеальных условиях (без трения):** Остается постоянной (закон сохранения энергии). **От О к А (из положения равновесия в другое крайнее положение):** * **Направление движения:** От точки O к точке A. * **Сила упругости (F_упр):** Увеличивается (пружина сжимается). * **Скорость (υ):** Уменьшается (достигает нуля в точке А). * **Потенциальная энергия (E_п):** Увеличивается (так как пружина сжимается). * **Кинетическая энергия (E_к):** Уменьшается (так как скорость падает). * **Полная механическая энергия (E_пол):** * **В реальных условиях (с трением):** Уменьшается (из-за потери энергии на трение). * **В идеальных условиях (без трения):** Остается постоянной (закон сохранения энергии). **От А к О (из крайнего положения в положение равновесия):** * **Направление движения:** От точки A к точке O. * **Сила упругости (F_упр):** Уменьшается (так как пружина возвращается к недеформированному состоянию). * **Скорость (υ):** Увеличивается (достигает максимума в точке O). * **Потенциальная энергия (E_п):** Уменьшается (так как деформация пружины уменьшается). * **Кинетическая энергия (E_к):** Увеличивается (так как скорость растет). * **Полная механическая энергия (E_пол):** * **В реальных условиях (с трением):** Уменьшается (из-за потери энергии на трение). * **В идеальных условиях (без трения):** Остается постоянной (закон сохранения энергии). **От О к В (из положения равновесия в другое крайнее положение):** * **Направление движения:** От точки O к точке В. * **Сила упругости (F_упр):** Увеличивается (пружина растягивается). * **Скорость (υ):** Уменьшается (достигает нуля в точке В). * **Потенциальная энергия (E_п):** Увеличивается (так как пружина растягивается). * **Кинетическая энергия (E_к):** Уменьшается (так как скорость падает). * **Полная механическая энергия (E_пол):** * **В реальных условиях (с трением):** Уменьшается (из-за потери энергии на трение). * **В идеальных условиях (без трения):** Остается постоянной (закон сохранения энергии). **Заполненная таблица:** | Направление движения маятника | Сила упругости (F_упр) | Скорость (υ) | Потенциальная энергия (E_п) | Кинетическая энергия (E_к) | Полная механическая энергия (E_пол) в реальных условиях | Полная механическая энергия (E_пол) в идеальных условиях | |-------------------------------|-------------------------|--------------|-----------------------------|----------------------------|---------------------------------------------------|---------------------------------------------------| | От В к О | Уменьшается | Увеличивается | Уменьшается | Увеличивается | Уменьшается | Постоянна | | От О к А | Увеличивается | Уменьшается | Увеличивается | Уменьшается | Уменьшается | Постоянна | | От А к О | Уменьшается | Увеличивается | Уменьшается | Увеличивается | Уменьшается | Постоянна | | От О к В | Увеличивается | Уменьшается | Увеличивается | Уменьшается | Уменьшается | Постоянна | **Развёрнутый ответ:** Когда маятник движется от крайних положений (В или А) к положению равновесия (О), его скорость увеличивается, потенциальная энергия пружины переходит в кинетическую энергию маятника. Сила упругости пружины уменьшается. В положении равновесия кинетическая энергия максимальна, а потенциальная минимальна. Когда маятник движется из положения равновесия к крайним положениям, скорость уменьшается, а кинетическая энергия переходит в потенциальную энергию пружины, сила упругости увеличивается. Полная механическая энергия в идеальных условиях (без трения) остается постоянной, но в реальных условиях из-за трения постепенно уменьшается.
Смотреть решения всех заданий с листа
Подать жалобу Правообладателю

Похожие