Мальчик поднимает тело массой 0,5 кг с помощью пружины жёсткостью 200 Н/м. В этом движении абсолютное удлинение пружины не больше 5 см. Считая движение равноускоренным, найдите максимальное расстояние (см), на которое поднимется тело за начальные 0,1 с.
Для начала найдем ускорение тела, используя закон Гука:
F = kx
где F - сила, необходимая для подъема тела, k - жесткость пружины, x - удлинение пружины.
Подставим известные значения:
F = ma
kx = ma
x = a * m / k
a = F / m = 200 Н / 0,5 кг = 400 м/с^2
Подставляем a в формулу для удлинения пружины:
x = 400 м/с^2 * 0,5 кг / 200 Н/м = 1 м
Теперь найдем скорость тела через ускорение:
v = at
v = 400 м/с^2 * 0,1 c = 40 м/c
Найдем расстояние, на которое поднимется тело за 0,1 с:
s = vt
s = 40 м/c * 0,1 c = 4 м
Расстояние, на которое тело поднимется за начальные 0,1 с с помощью пружины, составляет 4 м.