Один конец горизонтально расположенной пружины, сжатой на Δl = 25мм, закреплен. К другому концу прислонили брусок массой m=0,20 кг, покоящийся на гладкой поверхности. Чему равна жесткость пружины, если после ее освобождения брусок приобрел скорость , модуль которой v=1,5м\с
Для нахождения жесткости пружины воспользуемся законом сохранения энергии.
Первоначально энергия пружины, сжатой на величину Δl, равна потенциальной энергии упругого деформирования:
( E_1 = \frac{1}{2}kΔl^2 )
Когда брусок начнет двигаться, часть этой энергии преобразуется в кинетическую энергию бруска:
( E_2 = \frac{1}{2}mv^2 )
С учетом закона сохранения энергии:
( E_1 = E_2 )
( \frac{1}{2}kΔl^2 = \frac{1}{2}mv^2 )
Подставляем известные значения и находим жесткость пружины k:
( 25^2k = 0,20 1,5^2 )
( k = \frac{0,20 1,5^2}{25^2} )
( k ≈ 0,0187 Н/м )
Таким образом, жесткость пружины равна примерно 0,0187 Н/м.