Zadanie 10.5.22: Położenie i szybkość dziecka na huśtawce linowej

Punkty
3 pkt
Dział
Ruch drgający · Energia w ruchu harmonicznym
Trudność
Poziom trudności: średnie
Podczas biwaku dziecko o masie m=40 kgm=40\text{ kg} huśta się na linie zwisającej z gałęzi. Okres ruchu wynosi T=5 sT=5\text{ s}, a maksymalne oddalenie od równowagi to A=1 mA=1\text{ m}. Wyznacz wychylenie względem położenia równowagi oraz szybkość dziecka, gdy znajduje się ono h=7 cmh=7\text{ cm} nad najniższym punktem toru. Modeluj ruch jako małe drgania wahadła matematycznego, pomiń masę liny i użyj g=10 m/s2g=10\text{ m/s}^2, π≈3,14\pi\approx3{,}14.

Odpowiedź i wynik końcowy

Odległość od położenia równowagi: x≈0,94 m=94 cmx \approx 0{,}94\text{ m} = 94\text{ cm} Prędkość dziecka: v≈0,42 msv \approx 0{,}42\text{ }\frac{\text{m}}{\text{s}}