К пружине, имеющей жесткость k, подвешена чашка. ** чашку с высоты h падает без начальной...

0 голосов
289 просмотров

К пружине, имеющей жесткость k, подвешена чашка. На чашку с высоты h падает без начальной скорости липкий шарик массой m. Найти амплитуду А возникающих колебаний. Массами пружины и чашки можно пренебречь.


Физика (15 баллов) | 289 просмотров
Дано ответов: 2
0 голосов
Правильный ответ

Подлетающий к чашке шарик будет иметь кинетическую энергию 
mgh, равную изменению его потенциальной энергии, отсюда

mv²/2 = mgh
v = √(2gh)

Соударение идет очень малое время, поэтому закон сохранения импульса выполняется
 
mv = (m+M)u\\
u = \frac{m}{m+M}\sqrt{2gh}

Соответственно, кинетическая энергия чашки с шариком будет
E_k = \frac{(M+m)u^2}{2} = \frac{m^2gh}{M+m}

По закону сохранения энергии она перейдет в потенциальную энергию деформации, откуда мы и найдем амплитуду

\frac{kA^2}{2} = E_k = \frac{m^2gh}{M+m}\\
A = m\sqrt{\frac{2gh}{k(M+m)}}




(57.6k баллов)
0 голосов

Вот на картинке все понятно написано


image
(14 баллов)