Un corp de masa m,legat de un resort ideal,oscileaza armonic cu amplitudinea A, energia totala a oscilatorului fiind E.Calculati: a) pulsatia w(omega doar ca nu o am pe tel) a miscarii oscilatorii b)elongatia x si viteza v ale corpului in momentele in care energia sa cinetica este egala cu cea potentiala;c) forta elastica F datorata resortului in conditiile de la punctul B.
m=1kg
A=Radical din 2 pe 4.(m) metri
E=4 J

Răspuns :

...........................................................

Vezi imaginea PutereDinu
Vezi imaginea PutereDinu

m = 1 kg

[tex]\displaystyle{ A = \frac{\sqrt{2}}{4} \ m }[/tex]

E = 4 J

------------------------------

a) [tex]\displaystyle{ \omega }[/tex] = ?

b) x = ? v = ? (Ec = Ep)

c) F = ?

-------------------------------

a)

[tex]\displaystyle{ E = \frac{K \cdot A^{2}}{2} \rightarrow K = \frac{2E}{A^{2} }[/tex]

[tex]\displaystyle{ K = \frac{2 \cdot 4}{\frac{2}{16}}= \frac{8}{1} \cdot \frac{16}{2} = 64 \ N/m }[/tex]

[tex]\displaystyle{ K = m \cdot \omega ^{2} \rightarrow \omega = \sqrt{\frac{K}{m}} }[/tex]

[tex]\displaystyle{ \omega = \sqrt{64} = 8 \ rad/s }[/tex]

b)

Ec = Ep          (1)

E = Ec + Ep    (2)

(1) + (2) ⇒ E = 2 × Ec

[tex]\displaystyle{ Ec = \frac{mv^{2}}{2} }[/tex]

  • se inmulteste cu 2

[tex]\displaystyle{ E = mv^{2} }[/tex]

[tex]\displaystyle{ v = \sqrt{\frac{E}{m}} = \sqrt{4} = 2 \ m/s }[/tex]

[tex]\displaystyle{ x = A \cdot sin (\omega t + \phi _{0}) }[/tex]

[tex]\displaystyle{ x = \frac{\sqrt{2}}{4} \cdot sin (8t + \phi _{0}) }[/tex]

c)

[tex]\displaystyle{ Ep = \frac{E}{2} }[/tex]               (3)

[tex]\displaystyle{ Ep = \frac{K \cdot x^{2}}{2} }[/tex]        (4)

[tex]\displaystyle{ (3) + (4) \rightarrow \frac{K \cdot x^{2}}{2} = \frac{E}{2} }[/tex]

[tex]\displaystyle{ E = x^{2} \cdot K \rightarrow x = \sqrt{\frac{E}{K}} }[/tex]

[tex]\displaystyle{ x = \sqrt{\frac{4}{64}} = \sqrt{\frac{1}{16}} }[/tex]

[tex]\displaystyle{ x = \frac{1}{4} = 0,25 \ m }[/tex]

[tex]\displaystyle{ F = -K \cdot x = -64 \cdot \frac{1}{4} }[/tex]

[tex]\displaystyle{ F = -\frac{64}{4} = -16 \ N }[/tex]