Контрольные задания > 2. На рисунке 78 представлен график зависимости кинетической энергии от времени для математического маятника, совершающего гармонические колебания. Чему равна потенциальная энергия маятника, отсчитанная от положения его равновесия, в момент, соответствующий точке А на графике?
Вопрос:
2. На рисунке 78 представлен график зависимости кинетической энергии от времени для математического маятника, совершающего гармонические колебания. Чему равна потенциальная энергия маятника, отсчитанная от положения его равновесия, в момент, соответствующий точке А на графике?
Ответ:
На графике 78 показана зависимость кинетической энергии от времени. В точке А кинетическая энергия равна 20 Дж. Так как полная механическая энергия маятника сохраняется и равна сумме кинетической и потенциальной энергии, а в положении равновесия потенциальная энергия равна нулю, то в момент, когда кинетическая энергия достигает максимума, потенциальная равна 0 Дж. В точке A, мы видим, что кинетическая энергия равна 20 Дж, а поскольку полная энергия системы является постоянной и равна максимальной кинетической энергии, то когда кинетическая энергия равна 20 Дж, потенциальная энергия будет равна разности максимальной кинетической энергии и текущей, т.е.
* Полная механическая энергия = Максимальная кинетическая энергия = 40 Дж
* Кинетическая энергия в точке A = 20 Дж
* Потенциальная энергия в точке A = Полная механическая энергия - Кинетическая энергия в точке A = 40 Дж - 20 Дж = 20 Дж.
Ответ: 20 Дж