فیزیک سؤال ۵۵ کنکور ۱۴۰۵

پاسخ: گزینهٔ ۳

در مکان تعادل $(x=\mathrm{۰})$ انرژی پتانسیل صفر و انرژی جنبشی بیشینه است، پس انرژی مکانیکی کل برابر با بیشینهٔ انرژی جنبشی است. در نقطه‌های بازگشتی $(x=\pm A)$ انرژی جنبشی صفر می‌شود. از نمودار می‌خوانیم:

در حرکت هماهنگ ساده انرژی مکانیکی $E=\frac{\mathrm{۱}}{\mathrm{۲}}k{A}^{\mathrm{۲}}$ است، پس ثابت فنر معادل نوسانگر:

جرم نوسانگر $m=\mathrm{۱۰۰}\mathrm{g}=۰/۱\mathrm{kg}$ است. در مکان $x=\mathrm{۳}\mathrm{cm}=۰/۰۳\mathrm{m}$ بزرگی نیروی خالص $F=kx$ است. با قانون دوم نیوتون: