15.2.4. Lad os betragte et materialepunkt M med en masse m = 0,5 kg, som er fastgjort til et fleksibelt gevind med længden OM = 2 m. Det svinger i det lodrette plan i overensstemmelse med ligningen = (?/6)sin 2 ?t. Det er nødvendigt at bestemme den kinetiske energi af et materialepunkt ved det laveste oscillationspunkt.
For at løse problemet bruger vi formlen for den kinetiske energi af et materialepunkt: K = (mv^2)/2, hvor m er massen, v er punktets hastighed.
Ved det laveste svingningspunkt vil punktets hastighed være maksimal, amplituden af svingninger vil nå sin maksimale værdi. Den maksimale hastighed for et punkt kan findes ved at tage den første afledede af oscillationsligningen: v_max = (d?/dt)max = (π?/3)√(g/ℓ), hvor g er accelerationen af frit fald , ℓ er længden af tråden.
Ved at erstatte kendte værdier får vi v_max = π√(5g/6) ≈ 3,07 m/s.
Nu kan vi finde den kinetiske energi af et materialepunkt ved det laveste svingningspunkt: K = (mv_max^2)/2 = (0,5*3,07^2)/2 ≈ 10,8 J. Svar: 10,8.
Dette digitale produkt er en løsning på problem 15.2.4 fra samlingen af Kepe O.?. i fysik. Løsningen præsenteres i et praktisk elektronisk format, som giver dig mulighed for hurtigt og nemt at sætte dig ind i svaret på problemet.
Denne løsning beskriver i detaljer processen med at løse problemet og giver alle de nødvendige beregninger. Der bruges formler og klare forklaringer, hvilket gør løsningen forståelig selv for begyndere.
Ved at købe dette digitale produkt sparer du tid og får et færdigt svar på problemet uden ekstra indsats.
Gå ikke glip af muligheden for at forbedre din viden om fysik og løse problemer nemt! Køb løsningen til opgave 15.2.4 fra Kepe O.?s samling. lige nu!
***
Løsning på opgave 15.2.4 fra samlingen af Kepe O.?. består i at bestemme den kinetiske energi af et materialepunkt ved det laveste punkt af dets svingninger. For at gøre dette er det nødvendigt at bruge formlen for den kinetiske energi af et materialepunkt: K = (mv^2)/2, hvor m er punktets masse, v er dets hastighed.
Lad os først finde hastigheden af materialepunktet ved det laveste svingningspunkt. For at gøre dette bruger vi bevægelsesligningen for en harmonisk oscillator: x = Asin(ωt + φ), hvor x er koordinaten for punktet, A er amplituden af svingninger, ω er vinkelfrekvensen, t er tid, φ er startfasen. I denne opgave er vinkelfrekvensen lig ω = (√(g/OM)), hvor g er accelerationen af frit fald, og startfasen er φ = π/2, da hastigheden ved det nederste svingningspunkt er af punktet er maksimum, og forskydningen i forhold til ligevægtspositionen er minimum. Så er x = Asin(√(g/OM)t + π/2). Lad os differentiere dette udtryk med hensyn til tid for at finde hastigheden: v = dx/dt = A(√(g/OM))*cos(√(g/OM)*t + π/2).
Amplitude- og tidsværdierne er ikke angivet i tilstanden, men de er ikke nødvendige for at finde hastigheden ved bundpunktet. Ved det nederste punkt af svingninger vil cos(π/2) = 0, derfor hastigheden af materialepunktet ved det nederste punkt af svingninger være lig med v = A*(√(g/OM))*0 = 0.
Da hastigheden ved det nederste svingningspunkt er nul, vil den kinetiske energi af materialepunktet ved det nederste svingningspunkt være lig nul: K = (mv^2)/2 = 0.
Svar: den kinetiske energi af et materialepunkt i dets nederste position er 0.
***
Løsning af opgave 15.2.4 fra samlingen af Kepe O.E. er et fantastisk digitalt produkt til elever og matematiklærere.
Det er meget bekvemt at have adgang til løsningen af problem 15.2.4 fra samlingen af Kepe O.E. elektronisk.
Med dette digitale produkt kan du hurtigt og nemt teste din viden i matematik.
Løsning af opgave 15.2.4 fra samlingen af Kepe O.E. er en pålidelig og nøjagtig informationskilde for eleverne.
Dette digitale produkt vil hjælpe med at spare tid på at søge efter svar i samlingen og forenkle læringsprocessen.
Løsning af opgave 15.2.4 fra samlingen af Kepe O.E. er en fantastisk måde at forbedre dine matematiske problemløsningsevner.
Samling af Kepe O.E. kendt for sin kompleksitet, men med dette digitale produkt vil problemløsning blive mere tilgængelig.