ID: 00014605
Невесомая недеформированная пружина лежит на горизонтальном столе. Один её конец закреплён, а другой касается бруска массой M=0{,}1 кг, находящегося на том же столе. Брусок сдвигают вдоль оси пружины, сжимая пружину на \Delta x=1 см, и отпускают. При последующем движении брусок приобретает максимальную скорость, равную 1 м/с. Определите жёсткость пружины. Трение не учитывать.
Ответ дайте в Н/м.
Источник: Сборник Гиголо
Трения нет, движение горизонтальное — высота не меняется, тяжесть в энергию не вмешивается. Максимальную скорость брусок набирает в тот момент, когда пружина возвращается в недеформированное состояние (вся упругая энергия уже перешла в кинетическую): \dfrac{k\,\Delta x^2}{2}=\dfrac{Mv^2}{2}.
k=\dfrac{Mv^2}{\Delta x^2}. Переведём \Delta x=1 см =0{,}01 м: k=\dfrac{0{,}1\cdot 1^2}{0{,}01^2}=\dfrac{0{,}1}{0{,}0001}=1000 Н/м.
Ответ: 1000 Н/м.