Дано: масса шарика (m) = 50 г = 0,05 кг, сжатие пружины (x) = 10 см = 0,1 м, жесткость пружины (k) = 800 Н/м, ускорение свободного падения (g) ≈ 10 Н/кг
Найти: максимальную высоту подъема шарика
Решение:
Максимальная потенциальная энергия, которую может иметь система после сжатия пружины, превращается в кинетическую энергию шарика перед его выстрелом:
(1/2) k x^2 = m g h,
где k - жесткость пружины, x - сжатие пружины, m - масса шарика, g - ускорение свободного падения, h - максимальная высота подъема.
Решая уравнение относительно h:
h = (k x^2) / (2 m g)
h = (800 * 0.1^2) / (2 * 0.05 * 10)
h = 0.4 м
Ответ: Максимальная высота подъема шарика составляет 0.4 м.