فیلم فیزیک 3 (رشته ریاضی) - انرژی جنبشی و پتانسیل | استاد

جسمی به جرم $50\,g$ به فنری متصل است و روی سطح افقی بدون اصطکاک، حرکت هماهنگ ساده انجام می‌دهد. اگر بیشینة انرژی جنبشی نوسانگر \[{0_/}75\,mJ\] باشد، در لحظه‌ای که انرژی پتانسیل نوسانگر ${0_/}5\,mJ$ است، تندی نوسانگر چند سانتی‌متر بر ثانیه است؟

نوسانگر وزنه ـ‌ فنری در یک دورة تناوب، مدت زمانی برابر ${0_/}2$ ثانیه به صورت کندشونده حرکت می‌کند. اگر طول پاره‌خط مسیر برابر $20\,cm$ و جرم جسم برابر $10\,g$ باشد، انرژی جنبشی آن هنگام عبور از وضع تعادل چند میلی ژول است؟ $({\pi ^2} = 10)$

شکل زیر، نمودار تغییرات انرژی پتانسیل و انرژی جنبشی دستگاه وزنه ـ‌ فنر را نشان می‌دهد. اگر ثابت فنر $200\frac{N}{m}$ باشد‌، مسافت پیموده شده توسط نوسانگر در مدت زمان نصف دوره $(\frac{T}{2})$ چند سانتی‌متر است؟

معادلة حرکت هماهنگ سادة یک نوسانگر در SI به صورت \[x = {0_/}5\cos (40\pi t)\] می‌باشد، در لحظه‌ای که انرژی جنبشی نوسانگر $\frac{1}{7}$ انرژی پتانسیل نوسانگر می‌باشد، سرعت نوسانگر چند $\frac{m}{s}$ است؟

اگر حداقل زمانی که طول می‌کشد انرژی جنبشی نوسانگر ساده‌ای به جرم $200\,g$ از صفر به مقدار بیشینه برسد، برابر ${0_/}02s$ باشد،‌ تکانة نوسانگر در لحظه‌ای که نیروی وارد بر آن صفر می‌شود، چند واحد SI است؟ (طول پاره‌خط نوسان $8\,cm$ است.)