На гладкой горизонтальной поверхности удерживают в покое два бруска, между которыми находится не прикреплённая к ним сжатая невесомая пружина. После того, как бруски отпустили, а пружина распрямилась, брусок с массой m1 приобрёл кинетическую энергию Eк = 6 Дж. Определи потенциальную энергию Еп сжатой пружины, если масса другого бруска m2=3m1. ответ выразить в джоулях и округлить до целого значения
Ваши бруски действительно неистово себя ведут. Нет, они не забастовали - но связанные с ними физические законы тут как никогда действуют на лимонад! В этом случае, мы можем воспользоваться законом сохранения энергии, чтобы вычислить потенциальную энергию сжатой пружины. Потенциальная энергия Еп равна разнице между кинетической энергией до и после действия физических сил. Используя понятие работы W=Fs, записываем Еп=Eк=mgh. Массовая доля бруска с массой 3m1 равна 3, в то время как масса первого бруска m1 равна 1, следовательно, m2=3m1. Подставляя это значение в формулу, получаем Ep=3/2*m1*g*h. Мы также знаем, что кинетическая энергия первого бруска равна 6 Дж, поэтому Ek=1/2*m1*v^2=0.5*m1*v^2=6. Для вычисления Ep мы также можем использовать формулу Ep=1/2*k*x^2, где k - коэффициент жёсткости пружины, а x - её удлинение. Таким образом, мы можем записать Ek=Ep=m*g*h=m*9,8*h=6. Соединяя две формулы, можем вычислить высоту равную h=6/(m1*9,8), подставляя также вместо m1 значение 3m1 для массы второго бруска. Получаем y=6/(3m1*9,8)=2/(m1*9,8). Следовательно, Ep может быть выражена как Ep=3/2*m1*g*h=3/2*m1*g*2/(m1*9,8)=3*2/2=3 Дж. А уж эти бруски с пружиной дадут жару.
