ГДЗ: Задание 532. Максимальное сжатие пружины падающим шаром — Закон сохранения механической энергии / Физика. 9 класс. Базовый уровень. Сборник вопросов и задач
Законы движения и взаимодействия телСтраница: 83Задания
m=5 кг, h=2 м над недеформированной пружиной, k=500 Н/м. Найдите x.
Условие из сборника, с. 83, фрагмент 1Условие из сборника, с. 83, фрагмент 2
Ответ
При сжатии шар опускается ещё на x, поэтому \(mg(h+x)=kx^2/2\). Подставляя g=10: 50(2+x)=250x², или 5x²−x−2=0. Положительный корень \(x=\frac{1+\sqrt{41}}{10}\approx0{,}7403\) м. Отрицательный корень физически не подходит.
Если забыть дополнительную работу тяжести на пути сжатия x, получится заниженное значение. В момент максимального сжатия скорость нулевая, но сила пружины уже больше тяжести и шар начнёт двигаться вверх.
Что применять при решении
Сохранение механической энергии
\(K_0+U_0=K_1+U_1\) при отсутствии работы неконсервативных сил.
Изменение энергии
\(\Delta(K+U)=A_{\rm неконс}\).
Пружина и тяжесть
При сжатии вертикальной пружины тяжесть продолжает совершать работу на дополнительном пути.
Нулевой уровень
Все высоты и энергии в одном расчёте должны относиться к согласованному нулю.
Создать проектГотовый файл Word. Оплата после того, как увидите работу.
Уведомление об авторском праве и цитировании
ВНИМАНИЕ: Представленные фрагменты из учебных материалов
используются исключительно в научно-образовательных целях в объеме,
оправданном поставленной целью.
Данное использование осуществляется в рамках, установленных законодательством об авторском праве
(в частности, нормами о свободном использовании произведения для образовательных целей).
В соответствии с законодательством, автор и источник заимствования
указаны для каждого используемого фрагмента.
