Global EE

Колебания и Волны — Задание 4 ЕГЭ по физике №00014605

Задание №4. Статика. Гидростатика. Колебания

Колебания и Волны

№2. Задание 4

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

Решение

Идея

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): $\dfrac{k\,\Delta x^2}{2}=\dfrac{Mv^2}{2}$.

Выражаем жёсткость

$k=\dfrac{Mv^2}{\Delta x^2}$. 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

Видеоразбор

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