Для решения задачи используем формулы гармонических колебаний.
Дано:
- Амплитуда \( A = 5 \, \text{см} = 0.05 \, \text{м} \)
- Жесткость пружины \( k = 2000 \, \text{Н/м} \)
- Масса груза \( m = 50 \, \text{г} = 0.05 \, \text{кг} \)
Нам нужно найти максимальную скорость \( v_{max} \) груза при прохождении положения равновесия. Формула для максимальной скорости в гармонических колебаниях:
\[ v_{max} = A \omega \]
где \( \omega \) — циклическая частота, которая находится по формуле:
\[ \omega = \sqrt{\frac{k}{m}} \]
Подставим известные значения:
\[ \omega = \sqrt{\frac{2000}{0.05}} = \sqrt{40000} = 200 \, \text{рад/с} \]
Теперь найдем \( v_{max} \):
\[ v_{max} = 0.05 \times 200 = 10 \, \text{м/c} \]
Ответ: 10 м/с.