При освобождении пружины, закрепленной с силой F и удерживаемой брусками объемом V и плотностью ρ, брусок будет приобретать установившуюся скорость v. Для определения этой скорости можно использовать законы сохранения энергии.
Изначально пружина содержит потенциальную энергию, равную работе, совершенной при удерживании пружины с силой F на расстоянии х (сжатие пружины): \( E_{пот} = \frac{1}{2}kx^2, \) где k - жесткость пружины, х - сжатие пружины.
Эта потенциальная энергия пружины в начальный момент равна кинетической энергии бруска непосредственно перед отпусканием: \( E_{кин} = \frac{1}{2}mv^2, \) где m - масса бруска, v - установившаяся скорость бруска.
При отпускании пружины работа силы упругости будет равна изменению кинетической энергии бруска: \( Fx = \frac{1}{2}mv^2 - \frac{1}{2}kx^2. \)
Учитывая, что отсутствует сила трения, можно найти установившуюся скорость бруска, исключив x из уравнения. После соответствующих вычислений можно определить установившуюся скорость бруска v.
