Энергия деформации пружины и работа силы тяжести
5/10Имеется: гиря неизвестной массы; пружина; штатив, лапку которого (зажим) можно перемещать, и в которой можно закреплять пружину, а к ней — подвешивать гирю; прибор с датчиком координаты. Также имеются гири массой \(150\) и \(200\) г. Если гиря, подвешенная на пружине, касается датчика или стола, или сила деформации превышает некоторую предельную, пружина выскакивает из зажима штатива. Определите:
массу \(M\) гири (в граммах);
энергию \(E\) (в миллиджоулях) упругой деформации пружины в состоянии равновесия после подвешивания на неё гири;
какую работу \(A_1\) (в миллиджоулях) совершит сила тяжести, если из этого состояния равновесия гирю снять с крючка и поставить на датчик координаты;
какую работу \(A_2\) (в миллиджоулях) совершит сила тяжести, если гирю снять с датчика координаты, подвесить на пружину и дождаться прекращения колебаний.

▶Показать разборСкрыть разбор
ПодсказкаРастяжение пружины при подвешивании гири даёт массу; энергия упругой деформации равна \(k\,\Delta x^2/2\), работа силы тяжести — \(mgh\) по перемещению.
Ответ1) \(M = 101{,}4 \pm 3\) г; 2) \(E = 19{,}9 \pm 1\) мДж; 3) \(A_1 = 157 \pm 2{,}5\) мДж; 4) \(A_2 = -157 \pm 2{,}5\) мДж.
Похожие задачи
- Шарик на резиновом шнуре Ведомственная 2011/12, 9 кл.
- Грузик на пружине в воде МОШ 2012/13, 11 кл.
- Система пружин Курчатов 2013/14, 7 кл.
- Пружина, гири и вода в сосуде МОШ 2013/14, 7-11 кл.
- Две пружины ВсОШ 2013/14, 10 кл.
- Консольная балка Санкт-Петербургская 2013/14, 8 кл.