Краткий ответ: для лабораторной используются формулы
\[
E_{1\text{ ср}}=mgh_{\text{ ср}},\qquad
E_{2\text{ ср}}=\frac{kx^2}{2}.
\]
Здесь \(m=0{,}100\ \text{кг}\), \(k=40\ \text{Н/м}\).
1. Среднее значение высоты падения
По фото значения читаются как:
\[ h_1=0{,}054\ \text{м},\quad h_2=0{,}056\ \text{м},\quad h_3=0{,}049\ \text{м}, \] \[ h_4=0{,}054\ \text{м},\quad h_5=0{,}050\ \text{м}. \]
Тогда
\[ h_{\text{ср}}= \frac{0{,}054+0{,}056+0{,}049+0{,}054+0{,}050}{5} =0{,}0526\ \text{м}. \]
2. Уменьшение потенциальной энергии груза
Если принять \(g=10\ \text{Н/кг}\), то
\[ E_{1\text{ ср}}=mgh_{\text{ср}} =0{,}100\cdot10\cdot0{,}0526 =0{,}0526\ \text{Дж}. \]
3. Увеличение энергии пружины
Нужно знать удлинение пружины \(x\):
\[ E_{2\text{ ср}}=\frac{40x^2}{2}=20x^2. \]
Например, если \(x=0{,}050\ \text{м}\), то
\[ E_{2\text{ ср}}=20\cdot(0{,}050)^2 =0{,}050\ \text{Дж}. \]
4. Сравнение энергий
\[ \frac{E_{1\text{ ср}}}{E_{2\text{ ср}}} =\frac{0{,}0526}{0{,}050} \approx1{,}05. \]
Полученное отношение близко к единице, поэтому закон сохранения механической энергии подтверждается с учётом погрешности измерений.
Если в работе используют \(g=9{,}8\ \text{Н/кг}\), тогда \(E_{1\text{ ср}}\approx0{,}0515\ \text{Дж}\).
Точное значение \(E_2\) можно получить только после измерения \(x\).
