На чашу пружинных весов кладут тело массой m. В момент когда тело коснется поверхности чаши весов, его мгновенно опускают. В результате полного затухания колебаний чаши с телом выделяется количество теплоты Qm. Сколько тепла Qm выделится если при тех же условиях тело массой m заменить на тело массой M=n*m?
Тело массы m упало с высоты h на чашку пружинных весов (рис.). Массы чашки и пружины пренебрежимо малы, жесткость последней χ. Прилипнув к чашке, тело начинает совершать гармонические колебания в вертикальном направлении. Найти амплитуду колебаний и их энергию. Решение: Поскольку масса чашки пренебрежима мала, нет никакой потери кинетической энергии, даже если столкновение неупругое. Из закона сохранения энергии, т.е. ΔE=0. Во время движения тела m от начального к конечному положению (положение максимального сжатия пружина) ΔT=0, и, следовательно, телопружиныΔU=ΔUтело+ΔUпружины=0 или −mg(h+x)+12χx2=0 Решая квадратное уравнение: x=mgχ±m2g2χ2+2mghχ Поскольку знак минус неприемлем x=mgχ+m2g2χ2+2mghχ Если бы тело m покоилось на чашке в этом положении результирующая сила действующая на тело m равнялась бы нулю. Поэтому равновесное сжатие Δx (скажем), обусловленное телом m, определяется формулой χΔx=mg или Δx=mg/χ Поэтому разница между положением равновесия и одним из крайних положений, то есть искомой амплитудой a=x−Δx=m2g2χ2+2mghχ В крайнем положении механическая энергия колебаний, равна крайнееE=Uкрайнее, потому что в крайнем положении кинетическая энергия становится равной нулю. Хотя вес тела m является консервативной силой, он не восстанавливается в этой задаче, поэтому крайнееUкрайнее можно найти только из силы пружины. Следовательно крайнее Источник: https://earthz.ru/solves/Zadacha-po-fizike-7791
Объяснение:
Не забудь паставит лайк