Груз массой 200 г совершает колебания на пружине. С какой скоростью груз проходит положение равновесия, если его максимальная потенциальная энергия равна 0,02 Дж?

m = 200 г = 0,2 кг.

Еп = 0,02 Дж.

V - ?

Согласно закону сохранения полной механической энергии, при колебаниях потенциальная энергия Еп переходит в кинетическую Ек и наоборот.

Еп = k * x^2/2.

Ек = m * V^2/2.

Максимальная потенциальная энергия Еп будет в крайнем положении, когда тело остановится, то есть Ек = 0.

Максимальная кинетическая энергия будет при прохождении положения равновесия, когда Еп = 0.

Еп = Ек.

Еп = m * V^2/2.

V = √ (2 * Еп/m).

V = √ (2 * 0,02 Дж/0,2 кг) = 0,44 м/с.

Ответ: максимальная скорость движения при прохождении положения равновесия составляет V = 0,44 м/с.