Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 570
2014-06-01 
На легкой пружине подвешен тяжелый груз. Пружину медленно оттягивают вниз за середину, совершая при этом некоторую работу $A$, затем пружину отпускают. Определите максимальную кинетическую энергию $W_{к}$ груза при последующем движении.
Решение:
После того как пружину отпустили, устанавливается ее равномерное растяжение. При гном возникают очень быстрые колебания самой пружины, которые также быстро затухают. За это время груз практически не успевает сместиться, т. с. если, совершая работу $A$, середину пружины сместили на расстояние $x$, то теперь вся пружина растянута на $x$. Значит, ее потенциальная энергия, которая при последующем колебательном движении груза равна максимальной кинетической, равна $W_{к}=kx^{2}/2$, где $k$ - жесткость всей пружины. При оттягивании пружины вниз за середину удлинялась лишь ее верхняя половина, жесткость которой составляет $2k$, и работа, равная потенциальной энергии растяжения верхней части пружины, $A=2k(x^{2}/2) = kx^{2}$. Отсюда можно заключить, что максимальная кинетическая энергия груза при последующем движении равна $W_{к}=A/2$.
На легкой пружине подвешен тяжелый груз. Пружину медленно оттягивают вниз за середину, совершая при этом некоторую работу $A$, затем пружину отпускают. Определите максимальную кинетическую энергию $W_{к}$ груза при последующем движении.
Решение:
После того как пружину отпустили, устанавливается ее равномерное растяжение. При гном возникают очень быстрые колебания самой пружины, которые также быстро затухают. За это время груз практически не успевает сместиться, т. с. если, совершая работу $A$, середину пружины сместили на расстояние $x$, то теперь вся пружина растянута на $x$. Значит, ее потенциальная энергия, которая при последующем колебательном движении груза равна максимальной кинетической, равна $W_{к}=kx^{2}/2$, где $k$ - жесткость всей пружины. При оттягивании пружины вниз за середину удлинялась лишь ее верхняя половина, жесткость которой составляет $2k$, и работа, равная потенциальной энергии растяжения верхней части пружины, $A=2k(x^{2}/2) = kx^{2}$. Отсюда можно заключить, что максимальная кинетическая энергия груза при последующем движении равна $W_{к}=A/2$.
