Под действием силы 0,3 Н пружина удлиняется на 1 см. Определите энергию колебаний груза, подвешенного на этой пружине, если груз совершает колебания с амплитудой 3 см.

F1 = 0,3 Н.

x1 = 1 см = 0,01 м.

A = 3 см = 0,03 м.

Е - ?

Энергию колебаний груза на пружине Е найдём по формуле: Е = k * А²/2, где k - коэффициент жёсткости пружины, А - наибольшее отклонение от положения равновесия, то есть амплитуда.

Согласно закона Гука, сила упругости F1 прямо пропорциональна удлинению пружины: F1 = k * х1.

Выразим жёсткость пружины: k = F1 / х1.

Формула для определения энергии колебаний примет вид: Е = F1 * А²/2 * х1.

Е = 0,3 Н * (0,03 м) ²/2 * 0,01 м = 0,0135 Дж.

Ответ: энергия колебаний груза составляет Е = 0,0135 Дж.