Виды Энергии — Задание 3 ЕГЭ по физике №00025309

Пружинный пистолет выстреливает шариком вертикально вверх: пружину сжали на известную величину, шарик поднялся на известную высоту. Нужно найти жёсткость пружины.

Сопротивлением воздуха пренебрегаем, значит вся энергия сжатой пружины переходит в потенциальную энергию шарика в верхней точке полёта — работает закон сохранения энергии.

$$\dfrac{kx^2}{2}=mgh$$

Выражаем жёсткость: $k=\dfrac{2mgh}{x^2}$.

Переведём величины в СИ: масса $m=100$ г $=0{,}1$ кг, сжатие $x=5$ см $=0{,}05$ м, высота $h=2$ м.

$$k=\dfrac{2\cdot0{,}1\cdot10\cdot2}{0{,}05^2}=\dfrac{4}{0{,}0025}=1600\ \text{Н/м}$$

Значит жёсткость пружины — 1600 Н/м: пружина довольно жёсткая, раз при небольшом сжатии подбрасывает шарик на пару метров.