Определить максимальные значения возвращающей силы Fmax и кинетической энергии Тmax для материальной точки массой m = 20 г, если она колеблется по закону х =0,1cos(4t+/4), м. — задача №554983

Добавлена: 12.05.2026
Обновлена: 12.05.2026
Предмет: Физика
Автор: Кэмп

#Физика колебаний и волн
#Общая физика: механика, термодинамика, электродинамика

Условие:

Определить максимальные значения возвращающей силы Fmax и кинетической энергии Тmax для материальной точки массой m = 20 г, если она колеблется по закону х =0,1cos(4t+/4), м.

Решение:

Решение задачи о максимальных силе и кинетической энергии

1. Дано

Материальная точка массой $m = 20\text{ г}$ . Закон колебаний: $x(t) = 0.1 \cos\left(4t + \frac{\pi}{4}\right)$ , м.

2. Найти

Максимальная возвращающая сила, $F_{\text{max}}$ .
Максимальная кинетическая энергия, $T_{\text{max}}$ .

3. Решение

Сначала переведем массу в систему СИ (килограммы):

\nm = 20\text{ г} = 0.02\text{ кг}

Общий закон гармонических колебаний описывается уравнением:

\nx(t) = A \cos(\omega t + \phi)

Сравнивая с заданным уравнением

x(t) = 0.1 \cos\left(4t + \frac{\pi}{4}\right)

,...

Внутри — полный разбор, аргументация, алгоритм решения, частые ошибки и как отвечать на каверзные вопросы препода, если спросит

Попробуй решить по шагам

Попробуй один шаг и продолжи в режиме обучения или посмотри готовое решение

Какое из выражений правильно определяет максимальное значение возвращающей силы $F_{\text{max}}$ для материальной точки, совершающей гармонические колебания с массой $m$, амплитудой $A$ и угловой частотой $\omega$?

$F_{\text{max}} = m A$

$F_{\text{max}} = m \omega^2 A$