Дано: жёсткость пружины k = 118 Н/м, высота падения h = 1.2 м, масса груза m = 232 г = 0.232 кг, ускорение свободного падения g = 9.8 м/с².
Найти: амплитуду возникающих колебаний чашки.
Решение:
Когда груз прилипает к невесомой чашке пружинных весов, система груз-пружина переходит из состояния покоя в состояние равновесия.
Потенциальная энергия груза при его поднятии на высоту h равна потенциальной энергии упругой деформации пружины: mgh = (kA^2) / 2,
где m - масса груза, h - высота, k - жесткость пружины, A - амплитуда колебаний.
Выразим амплитуду A:
A = sqrt(2mgh / k).
Подставим известные значения и найдем амплитуду колебаний:
A = sqrt(2 * 0.232 * 9.8 * 1.2 / 118) ≈ 0.696 м.
Ответ: Амплитуда возникающих колебаний чашки составляет примерно 0.696 м.