Question

Un pendul cu masa m = 15g este lasat liber din pozitia A ( h= 12cm , fata de nivelul zero al energiei potentiale , corespunzator pozitiei de echilibru ). Cand pendulul trece prin pozitia B energia potentiala a sistemului pendul-Pamant este de trei ori mai mica decat energia sa cinetica ( se neglijeaza frecarea cu aerul si g=10N/kg ).
a) La ce inaltime h1 se afla pendulul in pozitia B ?
b) Care este energia cinetica a pendulului in pozitia B ?
c) Ce fel de energie are pendulul cand trece prin pozitia de echilibru ( D ) si ce valoare are ea ?
d) Pana la inaltimea h2 se ridica pendulul dupa ce trece prin pozitia de echilibru ? Comparati h2 si h.
Pe punctul a si b l-am facut imi trbuie rezolvarea de la b si d.

Answer 1

Cunosti:
m=15g=0,015kg
h=12cm=0,12m
g=10N/kg
In pozitia initiala a pendulului, sistemul are numai energie potentiala care este maxima si care reprezinta o constanta in evolutia pendulului.
E=Ep0=m*g*h (cu pendulul in A)
a)
La trecerea prin B, sistemul are atat energie potentiala Ep cat si energie cinetica Ec legatura dintre ele fiind
Ec=3*Ep sau Ep=Ec/3 dar energia totala este tot E
deci Ec+Ep=E sau Ep+3*Ep==E de unde 4*Ep=E
4*m*h1*g=m*g*h de unde
h1=h/4=0,12/4=0,03m=3cm
b)
Ec+Ep=E dar Ec=3*Ep deci Ec+Ec/3=E 
Ec=3*E/4=3*m*g*h/4 Calculezi
c)
La trecerea prin pozitia de echilibru, energia sistemului este numai energie cinetica deoarece h=0
Ecmax=Ep0
d)
Scrii legea conservarii energiei intre cele doua pozitii extreme
Ep initial=Ep final
m*g*h=m*g*h2
h2=h deci se ridica la aceeasi inaltime!
Spor!