در حال بارگذاری...
خطا
نمودار انرژی جنبشی بر حسب انرژی پتانسیل کشسانی برای یک نوسانگر سادهٔ جرم ـ فنر که در یک سطح افقی بدون اصطکاک نوسان میکند و جرم وزنهٔ آن $۱۲۵g$ است، مطابق شکل زیر میباشد. بیشینهٔ تندی این نوسانگر چند متر بر ثانیه است؟
برای یک نوسانگر ساده که در سطح بدون اصطکاکی در حال نوسان است، انرژی مکانیکی ثابت و در هر نقطه از مسیر برابر با مجموع انرژی جنبشی و پتانسیل کشسانی است. $E=K+U=0/1+0/9=1J$ از طرفی انرژی مکانیکی نوسانگر برابر با بیشینهٔ مقدار انرژی جنبشی آن است، بنابراین داریم: $\begin{align} & E={{K}_{\max }}\Rightarrow 1=\frac{1}{2}m{{v}^{2}}_{\max }\Rightarrow 1=\frac{1}{2}\times \frac{125}{1000}{{v}^{2}}_{\max } \\ & {{v}^{2}}_{\max }=\frac{2000}{125}=16\Rightarrow {{v}_{\max }}=4\frac{m}{s} \\ \end{align}$