Физика. 11 класс

1. В каких точках траектории при колебаниях математического маятника максимальна энергия:
а) кинетическая W_к;
б) потенциальная W_п? Чему она равна?

2. Математический маятник массой m = 100 г при прохождении положения равновесия имеет скорость, модуль которой .  Опре­делите:
а) полную энергию W_мех маятника;
б) максимальную высоту h_max, на которую поднимается маятник.

3. Математический маятник массой m = 100 г выводят из положения равновесия, поднимая его на высоту h = 10 см над начальным уровнем. Определите:
а) изменение потенциальной энергии маятника ΔW_п при его отклонении от положения равновесия;
б) его максимальную кинетическую энергию (W_к)_max.

4. Тело совершает гармонические колебания. Определите отношение кинетической энергии к ее потенциальной энергии для моментов времени, когда смещение тела от положения равновесия составляет:
а)  б)  в) x = A.
5. Груз массой m = 250 г совершает гармонические колебания на пружине жесткостью  с амплитудой A = 3,6 см. Определите полную механическую энергию колебаний W, потенциальную W_п и кинетическую W_к энергию в момент времени, когда смещение груза от положения равновесия х = 2,2 см. Потенциальную энергию в положении равновесия считать равной нулю.

6. Груз массой m = 100 г, находящийся на гладкой горизонтальной поверхности, закреплен на  пружине жесткостью  прикрепленной к опоре. Его смещают из положения равновесия на расстояние х₁ = 5,0 см и сообщают ему в направлении от положения равновесия скорость, модуль которой . Чему равны потенциальная W_п и кинетическая W_к энергия груза в этот момент времени? Запишите кинематический закон его движения.

7. Пружинный маятник, находящийся на гладкой горизонтальной поверхности, вывели из положения равновесия и без толчка отпустили. Через какую часть n периода T кинетическая энергия прикрепленного к пружине тела будет равна потенциальной энергии W_п  деформированной пружины?

8. Определите полную механическую энергию W_мех гармонических колебаний материальной точки, если известны ее масса m, частота  и амплитуда А колебаний.

9. Заполните приведенную таблицу для колебаний математического маятника, изображенного на рис. 22-2, если шарик массой  , высота его подъема от положения равновесия .

Положение маятника
0
1
2

10. Определите амплитуду А гармонических колебаний тела, если полная механическая энергия колебаний , а максимальная сила, действующая на тело, — .
11. Вертикальный пружинный маятник совершает гармонические колебания с амплитудой . Определите смещение  маятника от положения равновесия в точке, в которой на него действует возвращающая сила, модуль которой , если его полная механическая энергия маятника .
12. Материальная точка массой  совершает гармонические колебания с периодом T и начальной фазой  . Максимальная кинетическая энергия колеблющейся точки равна . Определите амплитуду A  колебаний, модуль максимальной скорости  точки и запишите кинематический закон ее движения .
13. Пуля массой , движущаяся горизонтально со скоростью, модуль которой , попала в подвешенный на легкой нити деревянный шар массой  и застряла в нем. При этом нить отклонилась от вертикали на угол . Определите период T колебаний шара.
14. Телу массой , подвешенному на пружине жесткостью , в положении равновесия сообщают скорость , направленную вертикально вниз. Определите путь, пройденный телом за промежуток времени от  до  , считая возникающие колебания гармоническими.
15. Пусть период колебаний математического маятника в шахте глубиной  равен T . Определите, на какую высоту H над поверхностью Земли необходимо поднять этот маятник, чтобы  период его колебаний не изменился.