Zadanie 10.3.19: Maksymalna siła nacisku przedmiotu na siedzisko bujaka sprężynowego

Punkty
2 pkt
Dział
Ruch drgający · Wahadło sprężynowe
Trudność
Poziom trudności: średnie

Treść zadania

Na placu zabaw znajdują się urządzenia na sprężynach, zwane bujakami. Na jednym z nich położono przedmiot o masie m=20 kgm = 20\text{ kg}, a następnie wprawiono go w drgania pionowe o okresie T=0,5 sT = 0{,}5\text{ s} i amplitudzie A=4 cmA = 4\text{ cm}. Pomiń masę sprężyny i masę siedziska oraz załóż, że drgania odbywają się ze stałą amplitudą. Do obliczeń przyjmij g=9,81 m/s2g = 9{,}81\text{ m/s}^2 (lub g=9,8 m/s2g = 9{,}8\text{ m/s}^2 / g=10 m/s2g = 10\text{ m/s}^2). Oblicz maksymalną siłę wywieraną przez przedmiot na siedzisko bujaka.

Odpowiedź i wynik końcowy

Fmax⁡≈323 NF_{\max} \approx 323\text{ N} (przy g=9,81 m/s2g = 9{,}81\text{ m/s}^2; przy g=9,8 m/s2g = 9{,}8\text{ m/s}^2: Fmax⁡≈322 NF_{\max} \approx 322\text{ N}, a przy g=10 m/s2g = 10\text{ m/s}^2: Fmax⁡≈326 NF_{\max} \approx 326\text{ N}).