5. Груз массой m = 250 г совершает гармонические колебания на пружине жесткостью k = 80 Н/м с амплитудой A = 3,6 см. Определите полную механическую энергию колебаний W, потенциальную W_п и кинетическую W_к энергию в момент времени, когда смещение груза от положения равновесия х = 2,2 см. Потенциальную энергию в положении равновесия считать равной нулю.
Дано:
Найти:
Решение:
Полную энергию колебаний вычислим по формуле:
Подставим значения физических величин и вычислим:
Потенциальная энергия пружинного маятника в заданный момент времени вычисляется по формуле:
Подставим значения физических величин и вычислим:
По закону сохранения полной механической энергии, кинетическая энергия пружинного маятника в заданный момент времени вычисляется по формуле:
Подставим значения энергий и вычислим:
Ответ: