Пружину жесткостью 75Н/м сжали на 5см. Выпрямляясь эта пружина толкает в горизонтальном положении шарик массой 30г. Найти скорость шарика в момент, когда деформация пружины равна 4см.

Вопрос от посетителя

Пружину жесткостью 75Н/м сжали на 5см. Выпрямляясь эта пружина толкает в горизонтальном положении шарик массой 30г. Найти скорость шарика в момент, когда деформация пружины равна 4см.

Отвечает Илюха:

l_{1}=0,05 м

l_{2}=0,04 м

m=0,03 кг 

k=75 Н/м 

Кинетическая енергия шарика равна разности потенциальных энергий пружины при сжатии на 5 см и на 4 см:

E=frac{k*l^{2}}{2}

Разность потенциальных энергий:

_{1} ^{2}}{2}-frac{k*l _{2} ^{2}}{2}=frac{k*(l _{1} ^{2}-l _{2} ^{2})}{2}” title=”dE=frac{k*l _{1} ^{2}}{2}-frac{k*l _{2} ^{2}}{2}=frac{k*(l _{1} ^{2}-l _{2} ^{2})}{2}” alt=”dE=frac{k*l _{1} ^{2}}{2}-frac{k*l _{2} ^{2}}{2}=frac{k*(l _{1} ^{2}-l _{2} ^{2})}{2}” /> 

Кинетическая энергия шарика равна:

E_{kin}=frac{m*V^{2}}{2} 

 Приравняем правые части:

frac{m*V^{2}}{2}=frac{k*(l _{1} ^{2}-l _{2} ^{2})}{2}

Отсюда скорость:

V=sqrt{frac{k*(l _{1} ^{2}-l _{2} ^{2})}{m}} 

 

[V]=[sqrt{}((Н/м)*м^2)/кг=м/с]

 V=sqrt{frac{75*(0,05 ^{2}-0,04 ^{2})}{0,03}}=1,5 м/с

Добавить свой ответ