ЯсноПонятно24

Для решения этой задачи воспользуемся законом сохранения механической энергии.

Изначально у шарика есть потенциальная энергия, равная mgh, где m - масса шарика, g - ускорение свободного падения, h - высота, с которой падает шарик.

При движении вниз потенциальная энергия превращается в кинетическую энергию и энергию упругого возмещения пружины.

Пусть максимальная скорость шарика будет V. Тогда кинетическая энергия шарика равна (mV^2)/2.

Энергия упругого возмещения пружины равна (kx^2)/2, где x - сжатие пружины.

Из закона сохранения энергии получаем уравнение:

mgh = (mV^2)/2 + (kx^2)/2

При максимальной скорости V скорость шарика равна 0, а сжатие пружины x равно 0.

Тогда уравнение примет вид:

mgh = (mV^2)/2

V = sqrt(2gh) = sqrt(2101.1) = sqrt(22) ≈ 4,69 м/с

Таким образом, максимальная скорость шарика при своем движении вниз составит около 4,69 м/с.