6
Решение: Сила и энергия пружины
ЕГЭ · Физика · Задание 6 · Колебания и волны
ПовышеннаяФИПИBE8E13Соответствие≈ 3 минутыРазбор в 2 шагаОтвет сверен с ключом
Условие
Один конец лёгкой пружины жёсткостью $k$ прикреплён к бруску, а другой закреплён неподвижно. Брусок скользит по горизонтальной направляющей так, что его координата изменяется со временем по закону $x(t)=A\sin\omega t$. Установите соответствие между физическими величинами и формулами, выражающими их изменения во времени.
Дальше ответЕсли ещё решаете — начните с подсказок: они ведут к ответу, но не выдают его.
К подсказкамРешение по шагам
2 шага1
Проекция силы упругости определяется законом Гука. Подставляем заданную координату бруска:
$$F_x(t)=-kx(t)=-kA\sin\omega t$$Потенциальная энергия деформированной пружины равна половине произведения жёсткости на квадрат деформации:
$$E_\text{п}(t)=\frac{kx^2(t)}{2}=\frac{kA^2}{2}\sin^2\omega t$$Ответ
24
24
так ответ выглядит в бланкеГде здесь ошибаются
Забывают знак минус в законе Гука.
Не возводят в квадрат функцию координаты при вычислении потенциальной энергии.
Выбирают формулу с коэффициентом $kA^2$ вместо $\dfrac{kA^2}{2}$.