pro základní a střední školy
Sbírka úloh z fyziky
Sbírka úloh z fyziky
pro základní a střední školy
tíhové zrychlení ... g = 10 ms-2
měrná tepelná kapacita vody ... c = 4 200 J/(kg∙°C)
Faradayova konstanta ... F = 9,65·104 C·mol-1
permitivita vakua ... ε0 = 8,85·10-12C2·N-1·m-2
rychlost světla ve vakuu ... c = 3·108 m·s-1
elementární elektrický náboj ... e = 1,6·10-19 C
Planckova konstanta ... 6,63·10-34 J·s
hmotnost elektronu ... me = 9,1·10-31 kg
Stefanova-Boltzmannova konstanta ... σ = 5,67 ∙ 10-8 W∙m-2∙K-4

Mechanické kmitání a vlnění

Těleso o hmotnosti 400 g koná kmitavý pohyb. Amplituda výchylky je 5 cm a perioda 0,2 s. Vypočítejte celkovou energii tělesa.

Řešení:

ym = 5 cm = 0,05 m , m = 400 g = 0,4 kg , T = 0,2 s , E = ? J

Celková energie je dána součtem pohybové a polohové energie tělesa. Během kmitání dochází k periodickým přeměnám mezi oběma druhy energií.

Při průchodu rovnovážnou polohou (nulová výchylka) je maximální pohybová energie, polohová je v tomto okamžiku rovna nule. V krajní poloze (maximální výchylka) je pohybová energie rovna nule a polohová nabývá maximální hodnoty.

Ze vztahu pro periodu vyjádříme tuhost pružiny

Vypočítáme energii

Odpověď:

Energie tělesa je 0,5 J.