Один конец лёгкой пружины жёсткостью k прикреплен к бруску, а другой закреплён неподвижно. Брусок скользит по горизонтальной направляющей так, что его координата изменяется со временем по закону
Установите соответствие между физическими величинами и формулами, выражающими их изменения во времени.
К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию
из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
проекция равнодействующей силы на ось x
потенциальная энергия пружины
Задание проверяет связь смещения, силы и потенциальной энергии при гармонических колебаниях пружинного маятника.
А — 2: по закону Гука Fₓ = −kx, поэтому при x(t) = A sin(ωt) получаем Fₓ(t) = −kA sin(ωt).
Знак минус показывает, что сила направлена к положению равновесия, противоположно смещению.
Б — 4: потенциальная энергия пружины Eп = kx²/2, поэтому Eп(t) = (kA²/2) sin²(ωt).
Формула 1 неверно описывает зависимость энергии от смещения, а формула 3 даёт отрицательную энергию вместо kx²/2.
Ответ: 24.