Присоединиться

Физика·Расчетная задача·11 класс

Невесомая недеформированная пружина лежит на горизонтальном столе. Один

Условие

Невесомая недеформированная пружина лежит на горизонтальном столе. Один ее конец закреплен, а другой касается бруска массой М=0,1 кг, находящегося на том же столе. Брусок сдвигают вдоль оси пружины, сжимая пружину на Δх = 1 см, и отпускают. При последующем движении брусок приобретает максимальную скорость, равную 1 м/с. Определите жесткость пружины. Трение не учитывать. Критерии оценивания выполнения задания | Баллы | Приведено полное решение, включающее следующие элементы: I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом; II) проведены необходимые математические преобразования и расчеты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями); III) представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины. | 2 | Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев. Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены необходимые преобразования. Но допущена ошибка в ответе или в математических преобразованиях или вычислениях.ИЛИ Представлены только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо и достаточно для решения данной задачи, без каких-либо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи. | 1 | Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1 или 2 балла. | 0 | Максимальный балл | 2 |

Ответ

1000 Н/м.

Решение по шагам

  1. Как рассуждать

    Решение. После того, как пружину сжали, совершив над ней работу, на систему «пружина — брусок» больше не действует внешних сил, совершающих работу, а значит, для этой системы выполняется закон сохранения полной механической энергии Eпот=Eкин,E_пот =E_кин, при этом потенциальная энергия упруго деформированной пружины равна Eпот=kΔx22,E_пот= \frac{k\Delta x^{2}}{2} , кинетическая энергия бруска Eкин=Mv22E_кин= \frac{M v^{2}}{2} Таким образом, получаем: Mv22=k(Δx)22\frac{M v^{2}}{2} = \frac{k ( \Delta x )^{2}}{2} k=Mv2(Δx)2=0,1кг(1м/с)2(0,01м)2=1000Н/мk =M \frac{v^{2}}{( \Delta x )^{2}} = 0,1кг \cdot \frac{( 1м/с )^{2}}{( 0,01м )^{2}} = 1000Н/м Ответ: 1000 Н/м.

Осталось ещё 1 шаг — откроются после входа:

  • Полный разбор с проверкой ответа
Получить полное решение

Бесплатно · займёт минуту

Другие задачи по теме «Расчетная задача»