Колебания и Волны

Задание №4. Статика. Гидростатика. Колебания

№2. Задание 4

ID: 00014577

К бруску, лежащему на горизонтальной поверхности стола, прикреплена пружина жёсткостью 200 Н/м. Свободный конец пружины тянут медленно в вертикальном направлении (см. рисунок). Определите, на сколько растягивается пружина к моменту отрыва бруска от поверхности стола, если при этом величина потенциальной энергии, запасённой в пружине, составляет 40 мДж. Массой пружины пренебречь.

Ответ дайте в сантиметрах.

Рисунок к заданию 4 ЕГЭ по физике — Колебания и Волны

Источник: Сборник Гиголо

Решение

Идея

Здесь дана сама энергия пружины, поэтому к моменту отрыва можно работать напрямую через формулу энергии упругой деформации $E=\dfrac{kx^2}{2}$ — она связывает запасённую энергию, жёсткость и растяжение.

Находим растяжение

Выразим $$x$$ : $x=\sqrt{\dfrac{2E}{k}}$ . Переведём энергию в джоули: $$40$$ мДж $$=0{,}04$$ Дж. Тогда $x=\sqrt{\dfrac{2\cdot 0{,}04}{200}}=\sqrt{0{,}0004}=0{,}02$ м $$=2$$ см.

Ответ

Другие задания по теме «Колебания и Волны» (8)