С пружинного механизма с коэффициентом жесткости 2000 Н/м вертикально вверх запускается маленький резиновый мячик массой 100 г. Определите его максимальную высоту подъёма после того, как он отскочит от пола в третий раз, если после каждого отскока его механическая энергия уменьшалась в 2 раза. Пружина в механизме изначально была сжата на 10 см. Считать, что сопротивление воздуха пренебрежимо мало. ответ дайте в м !

Для решения данной задачи мы будем использовать законы сохранения энергии и основные формулы механики.

1. Найдем начальное значение потенциальной энергии пружины, когда она была сжата на 10 см:
Потенциальная энергия пружины U = (1/2)kx^2, где k - коэффициент жесткости пружины, x - сжатие пружины.
U = (1/2) * 2000 Н/м * (0.1 м)^2 = 100 Дж.

2. Определим начальную полную механическую энергию системы:
Механическая энергия системы E = U + K, где U - потенциальная энергия, K - кинетическая энергия.
Изначально механическая энергия полностью заключена в потенциальной энергии пружины, поэтому E = U = 100 Дж.

3. Определим изменение механической энергии при каждом отскоке:
Из условия задачи известно, что после каждого отскока механическая энергия уменьшается в 2 раза.
Пусть при n-ом отскоке механическая энергия равна En. Тогда при (n+1)-ом отскоке механическая энергия будет равна En/2.
Таким образом, энергия будет уменьшаться с каждым отскоком следующим образом: E, E/2, E/4, E/8 и так далее.

4. Определим количество отскоков, после которых механическая энергия станет меньше определенного значения:
Имея изначальную энергию E = 100 Дж и зная, что она уменьшается в 2 раза после каждого отскока, мы хотим найти n такое, что E/2^n меньше заданной энергии, например, 1 Дж.

E/2^n < 1 Дж
E < 2^n Дж
Логарифмируем обе части неравенства:
log E < log 2^n
log E < n log 2
n > log E / log 2

Ответом на задачу будет количество отскоков n, после которого механическая энергия станет меньше 1 Дж.

5. Найдем максимальную высоту подъема после третьего отскока:
После третьего отскока механическая энергия стала равной E/8. Для определения максимальной высоты подъема воспользуемся законом сохранения энергии:
E = U + K,
где U - потенциальная энергия, K - кинетическая энергия.

На максимальной высоте подъема кинетическая энергия достигает нуля, поэтому K = 0.
Таким образом, E/8 = U.

Найдем начальное значение потенциальной энергии пружины на этой высоте:
U = (1/2)kx^2,
где x - высота подъема.
(E/8) = (1/2) * 2000 Н/м * x^2,
x^2 = (E/8) / (1000 Н/м),
x^2 = E / 8000 Н/м.

Подставляя значение E = 100 Дж:
x^2 = 100 Дж / 8000 Н/м = 0.0125 м^2,
x = √0.0125 м = 0.1122 м.

Ответ: максимальная высота подъема после третьего отскока составляет 0.1122 м (в метрах).

Надеюсь, эта информация будет полезной. Если у вас останутся вопросы, не стесняйтесь задавать!