Вопрос: Пружина детского пистолета с жесткостью 10 Н/см и длиной 15 см сжата до 5 см. Какую максимальную высоту достигнет шарик массой 10 г, если его выпустить вертикально вверх? Предполагается, что сопротивление воздуха можно игнорировать.

Физика 8 класс Энергия и механические колебания пружина жёсткость физика 8 класс детский пистолет сжатие максимальная высота шарик масса вертикально вверх сопротивление воздуха Энергия потенциальная энергия кинетическая энергия закон сохранения энергии Новый

Для решения задачи нужно сначала найти потенциальную энергию, накопленную в пружине:

• Жесткость пружины: 10 Н/см = 1000 Н/м
• Сжатие пружины: 15 см - 5 см = 10 см = 0.1 м
• Потенциальная энергия пружины: E = 0.5 * k * x^2 = 0.5 * 1000 * (0.1)^2 = 5 Дж

Теперь эта энергия преобразуется в потенциальную энергию шарика на высоте h:

• Масса шарика: 10 г = 0.01 кг
• Потенциальная энергия: E = m * g * h, где g = 9.81 м/с²

Приравниваем энергии:

• 5 = 0.01 * 9.81 * h
• h = 5 / (0.01 * 9.81) ≈ 51.02 м

Максимальная высота, которую достигнет шарик, составляет примерно 51.02 метра.