Решение: Колебания пружинного маятника
Верхний конец пружины идеального пружинного маятника неподвижно закреплён. Масса груза маятника равна $m$, жёсткость пружины равна $k$. Груз оттянули вниз на расстояние $x$ от положения равновесия и отпустили с начальной скоростью, равной нулю. Установите соответствие между формулами и физическими величинами, значение которых можно рассчитать по этим формулам.
Решение по шагам
4 шагаПериод свободных колебаний пружинного маятника определяется формулой:
$$T = 2\pi\sqrt{\frac{m}{k}}$$Следовательно, формуле А соответствует физическая величина «период колебаний» — позиция 3.
Груз отпускают из положения максимального отклонения без начальной скорости. Вся начальная энергия упругой деформации в положении равновесия превращается в максимальную кинетическую энергию:
$$E_{\mathrm{кин,max}} = \frac{kx^2}{2}$$Следовательно, формуле Б соответствует позиция 2.
Где здесь ошибаются
Путать период колебаний с частотой.
Считать формулу $\frac{kx^2}{2}$ формулой потенциальной энергии, не учитывая, что в положении равновесия она равна максимальной кинетической энергии.