Какова скорость бруска массой 0.25 кг после отрыва от пружины жёсткостью 100 Н/м, если пружина сжата на 5 см и брусок находится на гладкой горизонтальной плоскости?

Физика 9 класс Законы сохранения энергии скорость бруска пружина жёсткость масса гладкая плоскость физика закон сохранения энергии механика Новый

Привет! Давай разберёмся с этой задачкой.

Сначала нам нужно понять, как работает пружина. Когда пружина сжата, она накапливает потенциальную энергию. Эта энергия потом преобразуется в кинетическую энергию бруска, когда пружина расправляется.

Формула для потенциальной энергии пружины выглядит так:

• Эп = (k * x^2) / 2

Где:

• Эп - потенциальная энергия пружины
• k - жёсткость пружины (в нашем случае 100 Н/м)
• x - сжатие пружины (5 см, или 0.05 м)

Теперь подставим значения:

• Эп = (100 * (0.05)^2) / 2 = (100 * 0.0025) / 2 = 0.125 Дж

Теперь, когда брусок отрывается от пружины, вся эта потенциальная энергия превращается в кинетическую энергию:

• Эк = (m * v^2) / 2

Где:

• Эк - кинетическая энергия
• m - масса бруска (0.25 кг)
• v - скорость бруска

Приравняем потенциальную энергию к кинетической:

• 0.125 = (0.25 * v^2) / 2

Теперь решим уравнение для v:

• 0.125 * 2 = 0.25 * v^2
• 0.25 = 0.25 * v^2
• v^2 = 1
• v = 1 м/с

Так что скорость бруска после отрыва от пружины составит 1 м/с. Надеюсь, это помогло!