Амплитуда колебаний пружинного маятника равна 20 см, масса груза этого маятника равна 0,2...

Question

Амплитуда колебаний пружинного маятника равна 20 см, масса груза этого маятника равна 0,2 кг, жёсткость невесомой пружины - 5 Н/м. Определите модуль и направление вектора ускорения колеблющегося груза в момент его максимального отклонения от положения равновесия.

Answer 1

По закону Гука:
F = –kx ;

По 2-ому закону Ньютона:
a(x) = F/m = –kx/m ;

В момент максимального отклонения, x = A = 20 см ;

|a| = kA/m = 5 * 0.2 / 0.2 = 5 м/с² ;

Ускорение a – как вектор, направлено против смещения, т.е. в направлении к точке равновесия, что так же иллюстрирует и закон Гука в проективном виде (со знаком минус) и полученная из него проекция ускорения (со знаком минус) на ось Ох.