В каких положениях скорость тела минимальна, когда оно колеблется на тонкой невесомой нерастяжимой нити и проходит
В каких положениях скорость тела минимальна, когда оно колеблется на тонкой невесомой нерастяжимой нити и проходит через последовательность положений « 1 », « 2 », « 3 », « 4 », « 5 », « 4 », « 3 », « 2 », « 1 », и так далее (см. рисунок)?
Yarost 41
Для решения этой задачи мы должны понять, в каких положениях скорость тела будет минимальной при его колебаниях на нити.В данной задаче присутствует периодическое движение, где тело движется в одну и в другую сторону относительно положения равновесия. Кроме того, дано, что последовательность положений колебаний тела выглядит следующим образом: "1, 2, 3, 4, 5, 4, 3, 2, 1, и так далее".
Давайте рассмотрим каждое положение по отдельности и определим, в каких из них скорость будет минимальной.
1. В положении "1" скорость тела будет минимальной, так как оно находится в крайнем левом положении относительно положения равновесия. В этом положении кинетическая энергия тела будет наименьшей.
2. В положении "2" скорость тела начинает возрастать по сравнению с предыдущим положением "1", так как тело начинает движение вправо.
3. В положении "3" скорость тела будет достигать своего максимального значения, так как тело достигает максимального удаления от положения равновесия. В этом положении имеется только потенциальная энергия и минимальная кинетическая энергия.
4. В положении "4" скорость тела начинает уменьшаться по сравнению с предыдущим положением "3", так как тело начинает движение влево.
5. В положении "5" скорость тела будет минимальной, так как оно находится в крайнем правом положении относительно положения равновесия, аналогично положению "1". В этом положении кинетическая энергия тела будет наименьшей.
Таким образом, скорость тела будет минимальной в положениях "1" и "5" при колебании на нити, а максимальной - в положении "3".