Question

一只秒摆摆球质量为40 g，摆球的最大角度小于10°，第一次向右通过平衡位置时速度为14 m/s，经过2 s后第二次向右通过平衡位置时速度为13 m/s，如果每次向右通过平衡位置时给它补充一次能量使它达到14 m/s，那么半小时内应补充多少能量？

Answer 1

486 J

解析:

依据题意可知：摆球每次经过平衡位置向右运动时，外界给单摆补充的能量为：

E=mv₀²-mv²=（×40×10^-3×14²-×40×10^-3×13²） J=0.54 J

半小时内单摆的周期数为：

n===900（次）

即半小时内应补充的能量为：

E_总=nE=900×0.54 J=486 J.