Груз массой 1,6 кг подвешен к потолку на упругом резиновом шнуре жесткостью 250 Н/м.
Грузу резким толчком сообщают начальную скорость 1 м/с. На какое максимальное
расстояние поднимется груз? g = 10 м/с2
.
Ну мы здесь полными решениями занимаемся только в исключительных случаях, когда видим что для задачи действительно нужно полное решение. В данном случае хватает разбора пары моментов и подсказок.
Так как шнур резиновый, я так полагаю он имеет упругость только на растяжение, а на сжатие он ведёт себя как обычная нить.
В начале груз находился в равновесии, поэтому первое что хочется сделать — найти удлинение равновесия:
x_0 = \frac {mg}{k} = 0.064\ \textм
Далее сравним потенциальную энергию от подъема на x_0 и и начальную энергию:
E - E_0 = mgx_0\ - \frac{mv^2}{2} - \frac {kx_0^2}{2} < 0
Следовательно, высота подъема больше чем удлинение шнура в положении равновесия. Остаётся записать закона сохранения энергии, где E - E_0 уходит на дальнейший подъем груза, но уже без воздействия шнура
3 лайка
Как высота подъема может быть больше от высоты в момент равновесия?Х0=64 мм Х=82мм.Сможете указать на рисунке?
Ну это немного сложно нарисовать в понятном виде, лучше всё-таки увидеть своими главзами и проанализировать (всё-таки, физика — наука экспериментальная). Для этого возьми легкую резинку, или что-то похожее (шнурок крепления от старой маски подходит), привяжи к ней что-то тяжелое типа стёрки, ножниц, маркера, на одном конце, а другой удерживай рукой. Потом оттяни стерку вниз и резко отпусти. Ты увидишь, как
- Стерка поднимается с каким-то ускорением, направленным вверх до точки равновесия
- Стерка поднимается вверх от точки равновесия
- Нить начинает изгибаться, то есть у расстояние от стерки до твоей руки меньше длины нити в расслабленном состоянии, но стёрка не собирается останавливаться.
Вот так примерно всё и будет происхдить
1 лайк