Задача по физике. Закон сохранения энергии Невесомая пружина жёсткостью k расположена вертикально. Шар массой m, находящийся на расстоянии h от её верхнего конца, начинает падать. Определите максимальную кинетическую энергию шара при сжатии пружины. Сопротивлением воздуха пренебречь

13 Июл 2022 в 19:40
196 +1
0
Ответы
1

По закону сохранения энергии, потенциальная энергия гравитационного поля шара должна равняться потенциальной энергии упругой деформации пружины, плюс его кинетическую энергию в момент максимального сжатия пружины.

Потенциальная энергия гравитационного поля шара:
Ep = mgh

Потенциальная энергия упругой деформации пружины:
Es = (1/2)kh^2

Максимальная кинетическая энергия шара при сжатии пружины:
Ek = (1/2)mv^2

где v - скорость шара в момент максимального сжатия пружины.

Из закона сохранения энергии получаем:
mgh = (1/2)kh^2 + (1/2)mv^2

Выразим v:
v = sqrt(2gh - kh)

Подставим выражение для v в формулу для кинетической энергии:
Ek = (1/2)m(2gh - kh)

Ek = mgh - (1/2)kh^2

Таким образом, максимальная кинетическая энергия шара при сжатии пружины равна mgh - (1/2)kh^2.

16 Апр 2024 в 18:13
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Гарантированные бесплатные доработки в течение 1 года
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы на плагиат
Поможем написать учебную работу
Прямой эфир