Дано:
x_max = 40 мм = 0,04 м (амплитуда колебаний)
m = 200 г = 0,2 кг (масса груза)
ω = 10 рад/с (циклическая частота)
Найти:
Модуль максимальной равнодействующей силы F_max, приложенной к грузу.
Решение:
Максимальная равнодействующая сила, действующая на груз в гармонических колебаниях, может быть найдена по формуле:
F_max = m * a_max,
где a_max - максимальное ускорение, которое можно выразить через амплитуду и циклическую частоту:
a_max = A * ω².
Теперь подставим известные значения:
a_max = x_max * ω² = 0,04 * (10)² = 0,04 * 100 = 4 м/с².
Теперь найдем F_max:
F_max = m * a_max = 0,2 * 4 = 0,8 Н.
Ответ: Модуль максимальной равнодействующей силы, приложенной к грузу: 0,8 Н.