4. На рисунке представлен график зависимости проекции смещения шарика, подвешенного на легкой пружине, от времени. Определите модуль максимальной силы, действующей на шарик, если его масса m = 60 г.

По графику амплитуда колебаний \(A = 10\ см = 0{,}10\ м\). Максимум смещения наступает при \(t = 0{,}5\ с\), а следующий нулевой проход — при \(t = 1{,}0\ с\); это соответствует половине периода. Следовательно, \(T = 2{,}0\ с\).

Переведём массу в СИ: \(m = 60\ г = 0{,}060\ кг\).

Циклическая частота: \(\omega = \frac{2\pi}{T} = \pi\ рад/с\).

Максимальная возвращающая сила гармонических колебаний равна \(F_{\max} = m\omega^2 A\).

\(F_{\max} = 0{,}060 \cdot \pi^2 \cdot 0{,}10 \approx 0{,}059\ Н.\)

Ответ: приблизительно 0,059 Н.