Darmowe konto pozwoli wrócić do niego później.
Polecenie

Zadanie 10.3. (0–3)
Oblicz maksymalną wartość siły sprężystości, jaka działa na ciężarek w tym ruchu drgającym.
Darmowe konto pozwoli wrócić do niego później.
Ocena według schematu punktowania CKE, zwykle w 15–30 s
Dowiedz się, ile punktów naprawdę zdobywasz. Zrób zdjęcie kartki albo wklej odpowiedź: Maturownik+ porówna ją ze schematem punktowania, policzy punkty i wytłumaczy, gdzie i dlaczego je tracisz.
Sposób 1
Drganie ciężarka odbywa się pod wpływem siły wypadkowej (z siły sprężystości oraz siły grawitacji):
Siła sprężystości osiąga wartość maksymalną przy najniższym wychyleniu ciężarka (sprężyna jest wtedy najbardziej rozciągnięta). W tej sytuacji także siła wypadkowa osiąga wartość największą, ponieważ to położenie jest również maksymalnym wychyleniem z położenia równowagi sił. Wartości sił w takim położeniu ciężarka wiąże relacja:
Maksymalną wartość siły wypadkowej możemy wyznaczyć z drugiej zasady dynamiki i związku pomiędzy maksymalnym przyspieszeniem w ruchu drgającym i maksymalnym wychyleniem:
,
Podstawiamy dane do obliczeń: cm oraz s.
Na koniec obliczamy wartość maksymalnej siły sprężystości:
→
Sposób 2
Maksymalna wartość siły sprężystości wynosi:
gdzie jest amplitudą drgania, to wartość wydłużenia sprężyny ponad jej długość swobodną w położeniu równowagi siły grawitacji i siły sprężystości:
Współczynnik k wyznaczymy ze wzoru na okres:
Obliczamy :
m
Obliczamy :
prawidłowa metoda oraz prawidłowy wynik liczbowy z jednostką. 2 pkt – zapisanie wzoru (sposób 1) na maksymalną siłę wypadkową: oraz poprawne obliczenie maksymalnego przyspieszenia lub maksymalnej siły wypadkowej ze wzoru , lub zapisanie wzoru (sposób 2) na maksymalną wartość siły sprężystości w postaci: łącznie z uwzględnieniem warunku równowagi sił: oraz prawidłowe obliczenie k. 1 pkt – zapisanie wzoru (sposób 1) na wartość maks. siły wypadkowej: łącznie z uwzględnieniem związku pomiędzy maksymalnym przyspieszeniem i maksymalnym wychyleniem, lub zapisanie wzoru (sposób 2) na maksymalną wartość siły sprężystości w postaci: łącznie z uwzględnieniem warunku równowagi sił: .