k = 196 Н/м.
Объяснение:
Дано: m = 0,02 кг; h = 5 м; x = 0,1 м.
Знайти: k.
Розв’язок. Розглянемо систему «пружина – куля». Оскільки на тіла системи діють тільки консервативні сили, то для розв’язку задачі можна застосувати закон збереження енергії в механіці. Відповідно до нього, повна механічна енергія E1 системи в початковому стані (у даному випадку перед пострілом) дорівнює повній енергії E2 у кінцевому стані (коли куля піднялася на висоту h), тобто E1 = E2, або
T1 + W1= T2 + W2, (1)
де T1, T2, W1 іW2 – кінетичні і потенційні енергії системи у початковому і кінцевому станах. Оскільки кінетичні енергії кулі у початковому і кінцевому станах дорівнюють нулеві, то рівність (1) набуває виду
W1 = W2, (2)
Приймемо, що потенціальна енергія кулі в полі сил тяжіння Землі, знаходячись в стані спокою на стиснутій пружині, дорівнює нулю, а висоту підйому кулі будемо відраховувати від торця стиснутої пружини. Тоді енергія системи у початковому стані буде дорівнювати потенціальній енергії стиснутої пружини, тобто , а в кінцевому стані – потенціальній енергії кулі на висоті h, тобто W2 = mgh.
Підставивши виразW1 іW2 у формулу (2), знайдемо
. (3)
k = 2·0,02·9,81·5/(0,1) = 196 Н/м.
2. В
3. Стрелка прибора будет отклоняться, если ток, протекающий через катушку будет изменяться. Такое может происходить при возникновении индукционного тока, который, например, можно вызвать внесением в или вынесением из катушки постоянного магнита или поднесением к этой катушке другой катушки, меняя её расположение.
4. Чтобы в рамке возник индукционный ток, нужно чтобы магнитный поток, пронизывающий эту рамку изменялся. Это изменение можно вызвать вращением рамки вокруг своей оси так, чтобы в первоначальном положении линии магнитной индукции были перпендикулярны плоскости рамки.
5. По закону Джоуля-Ленца проводник с током нагревается из-за этого самого тока. В данном случае индукционный ток возник из-за изменения магнитного потока, пронизывающего кольцо. Кольцо с разрезом нагреваться не будет, так как ток в незамкнутом контуре протекать не сможет.