Точка совершает гармонические колебания, описываемые уравнением . В некоторый момент сила

		Физика
		Решение задачи
		18 февраля 2021
		Выполнен, номер заказа №16508
		Прошла проверку преподавателем МГУ
		245 руб.

Точка совершает гармонические колебания, описываемые уравнением 𝑥=0,05𝑠𝑖𝑛2𝑡(м). В некоторый момент сила, действующая на точку, и ее потенциальная энергия равны соответственно 5∙10−3Н и 10−4Дж. Чему равны фаза и кинетическая энергия точки в этот момент времени?

Решение Скорость точки, совершающей гармонические колебания,  определим как первую производную от уравнения  колебания: Ускорение точки, совершающей гармонические колебания, определим как первую производную от уравнения скорости: По второму закону Ньютона: (1) Полная энергия колебания равна: (2) где 𝐴−амплитуда колебаний, 𝜔−угловая частота, 𝑚−масса точки. Кинетическая энергия равна: По закону сохранения энергии: (3) Из уравнения колебания  Тогда из (1) и (3) получим систему: откуда Выражая из первого уравнения m и подставляя его во второе уравнение, получим Тогда искомая фаза колебаний в данный момент времени равна: Искомая кинетическая энергия равна: Ответ: 𝜑=−53,13°;𝐸к=5.625∙10−4Дж