Задание №6 — Гармонические колебания материальной точки
Массивный груз, подвешенный к потолку на пружине, совершает вертикальные свободные колебания. Пружина всё время остаётся растянутой. Как изменяются кинетическая энергия груза и его потенциальная энергия в поле тяжести, когда груз движется вниз от положения равновесия? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится
Запишите в ответ выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
| КИНЕТИЧЕСКАЯ ЭНЕРГИЯ ГРУЗА | ПОТЕНЦИАЛЬНАЯ ЭНЕРГИЯ ГРУЗА В ПОЛЕ ТЯЖЕСТИ |
Правильный ответ
22
Пояснение
Решение:
Груз движется вниз от положения равновесия к нижнему крайнему положению.
В положении равновесия скорость груза при свободных колебаниях максимальна. Ниже положения равновесия сила упругости растянутой пружины превышает силу тяжести, равнодействующая направлена вверх — против скорости, поэтому груз тормозит, и его кинетическая энергия уменьшится (в нижней крайней точке она равна нулю).
Высота груза над Землёй при движении вниз уменьшается, поэтому его потенциальная энергия в поле тяжести уменьшится.
Ответ: 22