A5. Сжатая на 2 см пружина подбрасывает стальной шар вертикально вверх на 20 см. Насколько увеличится высота полета шара при сжатии пружины на 4 см, если вся энергия сжатой пружины передается шару?
1) 20 см2) 40 см3) 60 см4) 80 смРешение:Система пружина — шар является замкнутой, для нее выполняется закон сохранения полной механической энергии. Будем отсчитывать потенциальную энергию шара от того места, где расположена пружина. Тогда в начальном состоянии: пружина сжата, в ней запасена потенциальная энергия, потенциальная энергия шара равна нулю. Следовательно полная энергия системы равна 
. В конечном состоянии: пружина не деформирована, шар поднялся на максимальную высоту, его скорость в этот момент обращается в ноль, кинетическая энергия равна нулю, потенциальная энергия максимальна. Следовательно полная энергия теперь равна 
. Закон сохранения энергии означает: 
.
Отсюда видно, что высота подъема тела пропорциональна квадрату деформации пружины. Следовательно, увеличение сжатия пружины в 2 раза приведет к увеличению высоты полета в 4 раза, она станет равной 80 см. Соответственно, высота полета шара увеличится на 
. Правильный ответ: 3
Комментариев нет