Материальная точка массой 20 г совершает гармонические колебания. Найти ускорение точки в момент времени, когда её смещение от положения равновесия равно 6 см. Начальная фаза колебаний равна нулю. Жёсткость пружины, на которой закреплена точка, равна 0,18 Н/м.
Необходимо составить уравнение движения. Общий вид уравнения:
.По условию начальная фаза равна нулю. Остальные величины в правой части уравнения неизвестны. Ускорение равно второй производной координаты по времени:
.Произведение
равно смещению в данный момент времени. Частота колебаний пружинного маятника
. Окончательно для ускорения получаем:
.Подставив числовые значения, получим для ускорения значение 0,54 м/с
. Особое внимание следует обратить на то, что уравнение колебаний можно выбрать и в ином виде –
, ход решения от этого не изменится и не изменится ответ.
Ответ: ускорение равно 0,54 м/с
.
