Маленький шарик массой m надет на гладкую жесткую спицу и прикреплен к легкой пружине жесткостью k, которая прикреплена другим концом к вертикальной стене. Шарик выводят из положения равновесия, растягивая пружину на величину Δl и отпускают, после чего он приходит в колебательное движение. Определите, как изменятся амплитуда колебаний шарика и модуль максимальной скорости шарика, если провести этот эксперимент, заменив пружину на другую — бóльшей жесткости.
Для каждой величины определите соответствующий характер ее изменения.
1. Увеличится.
2. Уменьшится.
3. Не изменится.
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
| Амплитуда колебаний шарика | Модуль максимальной скорости шарика |
Амплитуда колебаний зависит от начальной скорости шарика и растяжения пружины, и поскольку растяжение пружины и начальная скорость не меняются, амплитуда колебаний не изменится.
Потенциальная энергия растянутой пружины вычисляется по формуле: где x — растяжение пружины. Эта же энергия будет равна максимальной кинетической энергии шарика, значит, при увеличении жесткости пружины увеличится максимальная кинетическая энергия шарика, а следовательно, и его максимальная скорость.
Ответ: 31.

