Задание №68283 ЕГЭ Физике

В начальном положении в системе пружина обладала потенциальной энергией ${\mathrm{Е}}_{\mathrm{р}}=\frac{{{\mathrm{kx}}_{\max }}^2}{2},$ брусок находился в покое. Далее брусок приобретет максимальную скорость и кинетическую энергию ${\mathrm{E}}_{\mathrm{k}}=\frac{{{\mathrm{mV}}_{\max }}^2}{2},$ когда пружина будет не деформирована. Учитывая, что работа сил тяжести и реакции опоры равна 0, сила трения отсутствует, применяем закон сохранения энергии  ${\mathrm{E}}_{\mathrm{p}}={\mathrm{E}}_{\mathrm{k}}$ или $\frac{{{\mathrm{kx}}_{\max }}^2}{2}=\frac{{{\mathrm{mV}}_{\max }}^2}{2}.$

Откуда максимальная деформация пружины ${\mathrm{x}}_{\max }={\mathrm{V}}_{\max }\sqrt{\frac{\mathrm{m}}{\mathrm{k}}}.$

Тогда найдем максимальную силу упругости, возникающую в пружине: ${\mathrm{F}}_{\mathrm{упр}}={\mathrm{kx}}_{\max }={\mathrm{kV}}_{\max }\sqrt{\frac{\mathrm{m}}{\mathrm{k}}}={\mathrm{V}}_{\max }\sqrt{\mathrm{km}}$$=2·\sqrt{150·4}=49$ H.