15.2.4. La oss se på et materialpunkt M med masse m = 0,5 kg, som er festet til en fleksibel tråd med lengde OM = 2 m. Den svinger i vertikalplanet i samsvar med ligningen = (?/6)sin 2 ?t. Det er nødvendig å bestemme den kinetiske energien til et materialpunkt ved det laveste oscillasjonspunktet.
For å løse oppgaven bruker vi formelen for kinetisk energi til et materialpunkt: K = (mv^2)/2, der m er massen, v er punktets hastighet.
Ved det laveste oscillasjonspunktet vil punktets hastighet være maksimal, amplituden til oscillasjonen vil nå sin maksimale verdi. Den maksimale hastigheten til et punkt kan bli funnet ved å ta den første deriverte av oscillasjonsligningen: v_max = (d?/dt)max = (π?/3)√(g/ℓ), der g er akselerasjonen av fritt fall , ℓ er lengden på tråden.
Ved å erstatte kjente verdier får vi v_max = π√(5g/6) ≈ 3,07 m/s.
Nå kan vi finne den kinetiske energien til et materialpunkt ved det laveste oscillasjonspunktet: K = (mv_max^2)/2 = (0,5*3,07^2)/2 ≈ 10,8 J. Svar: 10,8.
Dette digitale produktet er en løsning på problem 15.2.4 fra samlingen til Kepe O.?. i fysikk. Løsningen presenteres i et praktisk elektronisk format, som lar deg raskt og enkelt gjøre deg kjent med svaret på problemet.
Denne løsningen beskriver i detalj prosessen med å løse problemet og gir alle nødvendige beregninger. Det brukes formler og klare forklaringer, noe som gjør løsningen forståelig selv for nybegynnere.
Ved å kjøpe dette digitale produktet sparer du tid og får et ferdig svar på problemet uten ekstra innsats.
Ikke gå glipp av muligheten til å forbedre kunnskapen din om fysikk og løse problemer enkelt! Kjøp løsningen på oppgave 15.2.4 fra samlingen til Kepe O.?. akkurat nå!
***
Løsning på oppgave 15.2.4 fra samlingen til Kepe O.?. består i å bestemme den kinetiske energien til et materialpunkt ved det laveste punktet av dets svingninger. For å gjøre dette er det nødvendig å bruke formelen for den kinetiske energien til et materialpunkt: K = (mv^2)/2, der m er massen til punktet, v er hastigheten.
La oss først finne hastigheten til materialpunktet ved det laveste oscillasjonspunktet. For å gjøre dette bruker vi bevegelsesligningen til en harmonisk oscillator: x = Asin(ωt + φ), hvor x er koordinaten til punktet, A er amplituden til oscillasjonene, ω er vinkelfrekvensen, t er tid, φ er startfasen. I denne oppgaven er vinkelfrekvensen lik ω = (√(g/OM)), der g er akselerasjonen av fritt fall, og startfasen er φ = π/2, siden ved bunnpunktet av svingningen hastigheten av punktet er maksimum og forskyvningen i forhold til likevektsposisjonen er minimum. Da er x = Asin(√(g/OM)t + π/2). La oss skille dette uttrykket med hensyn til tid for å finne hastigheten: v = dx/dt = A(√(g/OM))*cos(√(g/OM)*t + π/2).
Amplitude- og tidsverdiene er ikke gitt i tilstanden, men de er ikke påkrevd for å finne hastigheten ved bunnpunktet. Ved bunnpunktet av svingninger vil cos(π/2) = 0, derfor hastigheten til materialpunktet ved bunnpunktet for svingninger være lik v = A*(√(g/OM))*0 = 0.
Siden hastigheten ved bunnpunktet av oscillasjonen er null, vil den kinetiske energien til materialpunktet ved bunnpunktet av oscillasjonen være lik null: K = (mv^2)/2 = 0.
Svar: den kinetiske energien til et materialpunkt i dens nedre posisjon er 0.
***
Løsning av oppgave 15.2.4 fra samlingen til Kepe O.E. er et flott digitalt produkt for elever og mattelærere.
Det er veldig praktisk å ha tilgang til løsningen av oppgave 15.2.4 fra samlingen til Kepe O.E. elektronisk.
Med dette digitale produktet kan du raskt og enkelt teste kunnskapene dine i matematikk.
Løsning av oppgave 15.2.4 fra samlingen til Kepe O.E. er en pålitelig og nøyaktig informasjonskilde for studenter.
Dette digitale produktet vil bidra til å spare tid på å søke etter svar i samlingen og forenkle læringsprosessen.
Løsning av oppgave 15.2.4 fra samlingen til Kepe O.E. er en fin måte å forbedre dine matematiske problemløsningsferdigheter.
Samling av Kepe O.E. kjent for sin kompleksitet, men med dette digitale produktet vil problemløsning bli mer tilgjengelig.