Вариант 4. 2. При отклонении груза массой m = 120 г, подвешенного на длиной лёгкой нерастяжимой нити, от положения равновесия угол, соответствующий его максимальному смещению, полная механическая энергия груза составляла Wмех = 24 мДж. Определите максимальное смещение груза по вертикали от положения равновесия. Нулевой уровень отсчёта потенциальной энергии груза совмещён с его положением равновесия.

Максимальное смещение по вертикали соответствует крайнему положению, где скорость равна нулю и вся механическая энергия является потенциальной:

\(W_{мех}=mgh_{\max}\).

Отсюда \(h_{\max}=W_{мех}/(mg)\). Переведём величины в СИ и вычислим, приняв \(g=9.8\) м/с²:

\(h_{\max}=0.024/(0.120\cdot9.8)\approx0.0204\) м.

Ответ: максимальное вертикальное смещение примерно 0,020 м (2,0 см).