Груз массой m= 1,6 kg подвешен к потолку на упругом резиновом шнуре жёсткостью k = 250 H/m. Грузу резким толчком сообщают начальную скорость v= 1 м/с, направленную вертикально вверх. На какую высоту (отсчитывая от начальной точки) поднимется груз?
Для решения данной задачи воспользуемся законом сохранения энергии. По условию задачи известно, что начальная кинетическая энергия груза (в момент толчка) равна ( K_{нач} = \frac{mv^2}{2} = \frac{1,6 \cdot 1^2}{2} = 0,8 Дж ).
После толчка вся энергия груза будет представлена в виде потенциальной (упругой) энергии и кинетической энергии, т.е. ( K{кон} = U{упр} + K{к} ), где ( U{упр} = \frac{kx^2}{2} ) - упругая потенциальная энергия, х - высота, на которую поднимется груз.
Подставим все известные данные: ( 0,8 = \frac{250x^2}{2} + 0 ), ( 0,8 = 125x^2 ), ( x^2 = \frac{0,8}{125} = 0,0064 ), ( x = \sqrt{0,0064} = 0,08 м ).
Итак, груз поднимется на высоту 0,08 м от начальной точки.
Для решения данной задачи воспользуемся законом сохранения энергии. По условию задачи известно, что начальная кинетическая энергия груза (в момент толчка) равна
( K_{нач} = \frac{mv^2}{2} = \frac{1,6 \cdot 1^2}{2} = 0,8 Дж ).
После толчка вся энергия груза будет представлена в виде потенциальной (упругой) энергии и кинетической энергии, т.е.
( K{кон} = U{упр} + K{к} ),
где ( U{упр} = \frac{kx^2}{2} ) - упругая потенциальная энергия, х - высота, на которую поднимется груз.
Подставим все известные данные:
( 0,8 = \frac{250x^2}{2} + 0 ),
( 0,8 = 125x^2 ),
( x^2 = \frac{0,8}{125} = 0,0064 ),
( x = \sqrt{0,0064} = 0,08 м ).
Итак, груз поднимется на высоту 0,08 м от начальной точки.