Na sprężynę o współczynniku sprężystości  k= 500n/m spada piłka o masie 20 dag. Wwyniku uderzenia piłki o sprężynę, ugina się ona o 4 cm. Oblicz, z jakiej wysokości spadła piłka.

Na sprężynę o współczynniku sprężystości  k= 500n/m spada piłka o masie 20 dag. Wwyniku uderzenia piłki o sprężynę, ugina się ona o 4 cm. Oblicz, z jakiej wysokości spadła piłka.
Odpowiedź

Zasada zachowania energii. Zakładamy, że piłka po upadku zamienia całą zgromadzoną energię kinetyczną w energię potencjalną sprężystości.  [latex]Delta E=0\ E_k-E_p=0\ frac{1}{2}kx^2-mgh_x=0\ mgh_x=frac{1}{2}kx^2\ h_x=frac{kx^2}{2mg}[/latex] Dane zamieniamy na jednostki SI: [latex]k=500frac{N}{m}=5*10^{2}frac{N}{m}}\ m=20dag=200g=200*10^{-3}kg=2*10^{-1}\ x=4cm=4*10^{-2}m=0,04m\ g=stala=10frac{m}{s^2}[/latex] Polecam stosowanie notacji wykładniczej w obliczeniach.  [latex]h_x=frac{5*10^{2}frac{N}{m}*(4*10^{-2}m)^2}{2*10frac{m}{s^2}*2*10^{-1}kg}=frac{80*10^{-2}Nm}{40*10^{-1}N}=2*10^{-1}m\ =20cm[/latex] To jest długość od spadku do ściśnięcia sprężyny o 4 cm, więc wysokość w punkcie zero tj. przed ściśnięciem sprężyny wynosi 20cm-4cm=16cm Odp. Piłka spadła z wyskości 16cm.

Dodaj swoją odpowiedź