Задача В2. Уравнение гармонических колебаний маятника . Все величины выражены в единицах СИ. Через сколько времени, считая от момента t = 0, потенциальная энергия маятника станет равна его кинетической энергии?
Решение:
Возведем в квадрат левые и правые части данного уравнения:
Теперь умножим левую и правую части этого уравнения на , где k — жесткость пружинного маятника.
Получим:
Здесь — мгновенная потенциальная энергия маятника, а — его максимальная потенциальная энергия, равная, согласно закону сохранения механической энергии, сумме мгновенных потенциальной и кинетической энергий в любой момент времени:
поскольку . согласно условию задачи.
С учетом этих выражений уравнение (2) можно записать так:
откуда .
С учетом этого .
Ответ: t = 0,125 с.
Эта задача взята со страницы подробного решения задач по физике, там расположена теория и подробное решения задач по всем темам физики:
Возможно вам будут полезны эти задачи: