Дано:
Начальная скорость шарика (v0) = 0 м/с (поскольку шарик сначала находится в покое)
Конечная скорость шарика (v) = 10 м/с
Жесткость пружины (k) = 200 Н/м
Сжатие пружины (x) = 0.05 м (5 см)
Найти:
Массу шарика (m)
Решение:
Используем закон сохранения энергии:
1. Энергия потенциальная пружины, когда она сжата на расстояние x, равна энергии кинетической энергии шарика в момент вылета.
Эп = Ek
2. Энергия потенциальная пружины (Ep) = 0.5 * k * x^2
Эп = 0.5 * 200 * (0.05)^2
3. Энергия кинетическая шарика (Ek) = 0.5 * m * v^2
4. Подставляем значения и находим массу шарика:
0.5 * 200 * (0.05)^2 = 0.5 * m * (10)^2
Выразим m:
m = (0.5 * 200 * (0.05)^2) / (0.5 * 10^2)
m = (0.5 * 200 * 0.0025) / (0.5 * 100)
m = 0.25 кг
Ответ:
Масса шарика составляет 0.25 кг.