В брусок массы m1 = 2,0 кг, лежавший на гладкой горизонтальной поверхности и прикрепленный к вертикальному упору легкой пружиной, попадает и застревает в нем пуля массы m2 = 0,01 кг, летевшая со скоростью, модуль которой υ = 60 м/с, направленной вдоль оси пружины (см. рис.). Если максимальное значение силы, которой пружина действует на упор в процессе возникших колебаний, Fmax = 15,5 Н, то жесткость k пружины равна ... кН/м. Ответ округлите до целого.
Запишем закон сохранения импульса для системы брусок-пуля в проекции на горизонтальную ось
где V — скорость бруска с застрявшей пулей.
После удара кинетическая энергия бруска с пулей переходит в потенциальную энергию пружины
По третьему закону Ньютона, пружина будет действовать на упор с силой, равной по модулю силе упругости
Тогда жесткость пружины равна
Ответ: 1.