Дано:
Сжатие пружины (x) = 0.02 м
Масса шарика (m) = 20 г = 0.02 кг
Скорость шарика (v) = 6 м/с
Найти:
Жесткость пружины (k)
Решение:
Используем закон сохранения энергии, чтобы найти жесткость пружины. Потенциальная энергия упругой деформации пружины равна кинетической энергии шарика при вылете.
1. Потенциальная энергия пружины:
PE = (1/2) * k * x²
2. Кинетическая энергия шарика:
KE = (1/2) * m * v²
3. Потенциальная энергия пружины превращается в кинетическую энергию шарика:
(1/2) * k * x² = (1/2) * m * v²
4. Выразим жесткость пружины:
k = m * v² / x²
Подставим известные значения и рассчитаем жесткость пружины:
k = 0.02 кг * (6 м/с)² / (0.02 м)²
k = 36 Н/м
Ответ:
Жесткость пружины равна 36 Н/м.