Какова амплитуда колебаний оставшейся части груза, если от груза, висящего на пружине с жесткостью 50 Н/м, отрывается масса 50 г?

Физика 11 класс Колебания и волны амплитуда колебаний пружина жесткость пружины 50 Н/м масса 50 г физика 11 класс колебания механика закон Гука динамика энергия колебаний система пружина-масса Новый

Чтобы найти амплитуду колебаний оставшейся части груза, необходимо рассмотреть несколько шагов. Мы начнем с определения основных параметров системы и применения законов физики, связанных с колебаниями.

Шаг 1: Определение начальных условий

• Жесткость пружины (k) = 50 Н/м.
• Масса, которая отрывается (m) = 50 г = 0.05 кг.

Шаг 2: Определение силы тяжести

Сначала найдем силу тяжести, действующую на оторвавшуюся массу:

• Сила тяжести (F) = m * g, где g = 9.81 м/с² (ускорение свободного падения).
• F = 0.05 кг * 9.81 м/с² = 0.4905 Н.

Шаг 3: Определение смещения пружины

Теперь мы можем определить, насколько пружина сожмется или растянется под действием этой силы:

• Согласно закону Гука, F = k * x, где x – смещение пружины.
• Таким образом, x = F / k = 0.4905 Н / 50 Н/м = 0.00981 м = 9.81 мм.

Шаг 4: Определение амплитуды колебаний

После того как масса отрывается, оставшаяся часть груза будет колебаться с амплитудой, равной смещению пружины. Это происходит потому, что система будет колебаться вокруг нового положения равновесия, которое сместится на величину x.

Таким образом, амплитуда колебаний оставшейся части груза равна смещению пружины:

• Амплитуда (A) = x = 9.81 мм.

Ответ:

Амплитуда колебаний оставшейся части груза составляет 9.81 мм.