Susanna ha già un altro esercizio:
Un oggetto di massa pari a 200 g viene lanciato su un piano orizzontale liscio con una velocità di 8 m/s. L'oggetto urta una molla disposta sullo stesso asse di moto dell'oggetto e fissata all'estremo opposto, comprimendola. Sapendo che la massima compressione della molla è x = 2,5 cm, calcolare la costante elastica della molla.
Ecco la mia risposta:
L'oggetto ha inizialmente un'energia cinetica pari a ½mv2. Quando la compressione della molla è massima, quindi l'oggetto è istantaneamente immobile, l'energia cinetica si è convertita interamente in energia potenziale elastica della molla, ½kx2. (Questo, se si può trascurare la massa della molla rispetto a quella dell'oggetto e la presenza di attriti.)
Per il principio di conservazione dell'energia:
½mv2 = ½kx2
quindi:
k = mv2/x2 = (0,200 kg)(8 m/s)2/(0,025 m)2 = 20,5·103 N/m.
(Un'annotazione marginale: non so quanto sia probabile che una molla con una costante elastica di 20,5 kN/m abbia una massa molto minore di 200 g…)