Решение: На гладком горизонтальном столе находится пружина, один конец которой соединен с шариком,
На гладком горизонтальном столе находится пружина, один конец которой соединен с шариком, а другой прикреплен к стене. Для начала колебаний шарика пружину растягивают. При этом колебательной системе сообщают энергию
Решение по шагам
4 шагаСистема состоит из шарика и пружины на гладком горизонтальном столе. При растяжении пружины шарик удерживается в покое — значит, его скорость равна нулю, а кинетическая энергия отсутствует.
Поскольку стол гладкий и горизонтальный, сила тяжести компенсируется реакцией опоры, а вертикальные перемещения отсутствуют — гравитационная потенциальная энергия не изменяется и не участвует в колебаниях.
При растяжении пружины возникает сила упругости, работа которой запасается в виде потенциальной энергии упругой деформации пружины. Эта энергия преобразуется в кинетическую при отпускании шарика.
Внутренняя энергия связана с микроскопическим движением частиц и нагревом, что в данной идеализированной системе не происходит. Кинетическая энергия сжатой пружины не имеет смысла — пружина не движется как целое при растяжении.
Где здесь ошибаются
Выбор B или E — ошибочно связывают энергию пружины с кинетической или внутренней, хотя при растяжении она упругая потенциальная.
Выбор C — путают с вертикальным подъемом тела, хотя движение горизонтальное и гравитация не выполняет работу.
Выбор A или F — не учитывают, что начальная энергия запасается в деформации пружины, а не в тепле или движении тела.