Кубик на пружине колеблется с максимальным отклонением от равновесия 60 мм. жесткость пружины равна 50 Н/м. определите массу кубика если положение равновесия он проходит со скоростью 1 м/с

Кубик на пружине колеблется с максимальным отклонением от равновесия 60 мм. Жесткость пружины равна 50 Н/м. Для определения массы кубика, через положение равновесия, где он проходит со скоростью 1 м/с, мы можем использовать энергию. Как мы знаем, потенциальная энергия пружины равна \( \frac{1}{2} k x^2 \), где \( k \) - коэффициент жесткости пружины, а \( x \) - отклонение от равновесия. А кинетическая энергия кубика равна \( \frac{1}{2} m v^2 \), где \( m \) - масса кубика, а \( v \) - скорость. Находясь в положении равновесия, кубик на пружине имеет всю потенциальную энергию плюс кинетическую энергию. Потенциальная энергия пружины при максимальном отклонении \( x = 60 \) мм равна \( \frac{1}{2} \times 50 \times (0.06)^2 = 0.09 \) Дж. Кинетическая энергия кубика при скорости 1 м/с равна \( \frac{1}{2} \times m \times 1^2 = \frac{1}{2} m \) Дж. Следовательно, при прохождении кубиком положения равновесия, его всю потенциальную энергию преобразуется в кинетическую энергию. Из этого мы можем найти массу кубика, подставляя значения потенциальной и кинетической энергии равными: \[0.09 = \frac{1}{2} m\] \[m = \frac{0.09}{\frac{1}{2}} = 0.18 \, кг\] Таким образом, масса кубика равна 0.18 кг.