Задачи › Сила упругости, пружины и их соединения

Шарик падает на пружину

  1. Шарик падает на пружину

    МОШ 1960/1986, 8-11 кл.
    4/10

    Легкая пружина длины \(l\), жесткости \(k\) установлена на столе вертикально. На нее падает небольшой шарик массой \(m\).

    Определите, на какой высоте \(h\) от поверхности стола шарик будет иметь максимальную скорость.

    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Ответ

    \(h = l - mg/k\).

    Решение

    Запишем уравнение движения шарика в момент, когда пружина сжата на величину \(\Delta x\): \[ma = mg - k\Delta x.\] Пока ускорение шарика положительно, его скорость возрастает. В момент обращения ускорения в нуль скорость шарика достигнет максимального значения. Пружина при этом сожмется на величину \(\Delta l\), причем \[mg - k\Delta l = 0;\] отсюда \[\Delta l = mg/k.\] Таким образом, когда скорость шарика достигнет максимального значения, шарик будет находиться от поверхности стола на высоте \[h = l - mg/k.\]

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи