Какова полная механическая энергия идеального математического маятника с грузом массой 0,5 кг и длиной 9 м, если

  • 27
Какова полная механическая энергия идеального математического маятника с грузом массой 0,5 кг и длиной 9 м, если он имеет максимальную скорость 0,4 м/с? Варианты ответов:
а) 0,036 Дж
б) 0,18 Дж
в) 0,36 Дж
г) 1,26 Дж
Совёнок
52
Для решения данной задачи мы можем использовать формулу, связывающую механическую энергию идеального математического маятника с его массой (m), длиной (L) и максимальной скоростью (v). Механическая энергия маятника представляет собой сумму его потенциальной энергии (U) и его кинетической энергии (T).

Потенциальная энергия идеального математического маятника связана с его отклонением (θ) от положения равновесия следующим образом:
U=mgL(1cos(θ))
где g - ускорение свободного падения, принимаем 9,8м/с2 на Земле.

Кинетическая энергия маятника выражается через его массу и скорость:
T=12mv2

Максимальная скорость маятника достигается в его нижней точке, когда его потенциальная энергия равна 0.
Таким образом, полная механическая энергия маятника в данной задаче равна его кинетической энергии в нижней точке.

Подставим значения в формулы:
T=120,5кг(0,4м/с)2
T=0,04Дж

Ответ: Полная механическая энергия идеального математического маятника с грузом массой 0,5 кг и длиной 9 м, при максимальной скорости 0,4 м/с, равна 0,04 Дж.

Таким образом, верный ответ - вариант а) 0,036 Дж.