Задание № 5119 по физике: Механические колебания

Разбор

1) Жёсткость системы из двух последовательно соединённых пружин: $k=\frac{k_1k_2}{k_1+k_2}=\frac{300\cdot600}{900}=200$ Н/м. 2) Циклическая частота: $\omega=\sqrt{k/m}=\sqrt{200/0{,}5}=20$ рад/с. Вертикальное подвешивание лишь смещает положение равновесия и частоту не меняет. 3) Амплитуда равна 5 см, поэтому максимальная скорость $v_{max}=\omega A=20\cdot0{,}05=1$ м/с. 4) Груз отпущен из крайнего положения, поэтому $x=A\cos\omega t$ и $v=v_{max}\sin\omega t$. Из $\sin\omega t=0{,}5$ получаем $\omega t=\pi/6$. 5) $t=\frac{\pi}{6\cdot20}=\frac{\pi}{120}\approx0{,}026$ с, то есть $T/12$. Значение «0,012 с» получается при ошибочном сложении жёсткостей, «0,052 с» — при условии $x=A/2$, «0,079 с» — это $T/4$, время прохождения положения равновесия.