Один конец горизонтально расположенной пружины жесткостью k=560н/м, сжатой на ΔL=57мм, закреплён. К другому концу прислонили брусок массой m=0,50 кг, покоящийся на гладкой горизонтальной поверхности. Чему будет равен модуль скорости движения бруска, если пружину освободить?

Для решения этой задачи мы можем использовать законы сохранения энергии и импульса.

1. Найдем потенциальную энергию пружины, когда она сжата на ΔL:

  Потенциальная энергия пружины (U) = (1/2) * k * ΔL^2,

  где k - коэффициент жесткости пружины, ΔL - сжатие пружины.

  Подставляем известные значения:

  U = (1/2) * 560 Н/м * (0,057 м)^2 = 0,11312 Дж.

2. Потенциальная энергия пружины преобразуется в кинетическую энергию движения бруска. По закону сохранения энергии:

  U = (1/2) * m * v^2,

  где m - масса бруска, v - скорость движения бруска.

  Подставляем известные значения:

  0,11312 Дж = (1/2) * 0,50 кг * v^2.

  Раскрываем скобки и решаем уравнение относительно v:

  0,11312 Дж = 0,25 кг * v^2,

  v^2 = (0,11312 Дж) / (0,25 кг) = 0,45248 м^2/с^2,

  v = √(0,45248 м^2/с^2) ≈ 0,673 м/с.

Таким образом, модуль скорости движения бруска после освобождения пружины будет примерно равен 0,673 м/с.

Точечный источник — такая же идеализация, как «луч» — и то и другое не существует в природе.