Какова максимальная деформация пружины, когда шар, массой m, падает на треугольную призму массой 3m с углом

Buran_2927

60

Для решения этой задачи, давайте разобьем ее на несколько шагов, чтобы ответ был более понятным для школьника.

Шаг 1: Вычисление начальной кинетической энергии
Известно, что шар падает на треугольную призму. Первым шагом нам нужно вычислить начальную кинетическую энергию шара. Кинетическая энергия вычисляется по формуле: \(E_{\text{кин}} = \frac{1}{2} m v^2\), где m - масса шара, v - его скорость при падении.

Шаг 2: Вычисление конечной потенциальной энергии
Когда шар упал на призму, он вызвал деформацию пружины. Для вычисления максимальной деформации пружины необходимо вычислить конечную потенциальную энергию системы. Потенциальная энергия пружины вычисляется по формуле: \(E_{\text{пот}} = \frac{1}{2} k_c x^2\), где \(k_c\) - жесткость пружины, x - максимальная деформация пружины.

Шаг 3: Преобразование кинетической энергии в потенциальную
При ударе шара о призму, его начальная кинетическая энергия преобразуется в потенциальную энергию деформированной пружины. То есть \(E_{\text{кин}} = E_{\text{пот}}\). Подставляем значения из шагов 1 и 2 и решаем уравнение относительно x.

Шаг 4: Вычисление максимальной деформации пружины
Получив значение x, мы найдем максимальную деформацию пружины при ударе шара.

Вот пошаговое решение задачи. Надеюсь, что оно поможет вам лучше понять процесс решения этой задачи.