Груз, положенный на чашу весов, сжимает пружину на x1=5 см. Найти величину сжатия пружины для случая, когда этот же груз падает на чашку весов с высоты h = 10 см.

Ответ: 4. В положении а пружина имеет минимальную потенциальную энергию, так как самая небольшая высота. В процессе перехода в положение b потенциальная энергия увеличивается и становится максимальной. Но полная механическая энергия - это величина постоянная (если не учитывать трение), а складывается она из кинетической и потенциальной энергии. Отсюда мы имеем, что в положении а кинетическая энергия максимальна, а в положении b минимальна. Так же раньше мы выяснили, что потенциальная энергия изменяется. Из того, что полная механическая энергия - это константа, мы имеем, что изменение потенциальной и кинетической энергии одинаковы, но с разным направлением. А изменение потенциальной энергии составляет Eb - Ea (максимум - минимум), и изменение кинетической Ea-Eb (максимум - минимум). Как установлено ранее, эти изменения равны. Остаётся подставить формулу кинетической энергии, и мы получаем ответ 4.