Дано: масса шарика (m) = 40 г = 0.04 кг, сжатие пружины (x) = 8 см = 0.08 м, жесткость пружины (k) = 500 Н/м, ускорение свободного падения (g) ≈ 10 Н/кг
Найти: максимальную высоту подъема шарика
Решение:
Максимальная потенциальная энергия, которую можно передать шарику, равна работе силы упругости пружины:
(1/2)kx^2 = mgh,
где k - жесткость пружины, x - сжатие пружины, m - масса шарика, g - ускорение свободного падения, h - максимальная высота.
Решая уравнение относительно h:
h = (kx^2) / (2mg),
h = (500 * 0.08^2) / (2*0.04*10),
h = (500 * 0.0064) / 0.8,
h = 4 м
Ответ: Шарик поднимется на максимальную высоту в 4 м.