Подлетающий к чашке шарик будет иметь кинетическую энергию
mgh, равную изменению его потенциальной энергии, отсюда
mv²/2 = mgh
v = √(2gh)
Соударение идет очень малое время, поэтому закон сохранения импульса выполняется
Соответственно, кинетическая энергия чашки с шариком будет
По закону сохранения энергии она перейдет в потенциальную энергию деформации, откуда мы и найдем амплитуду
N = A / t
A - работа
t - время ( 1 мин = 60 с )
A = F * S
F - сила
S - путь ( 10 м )
F = m * g
m - масса
g - ускорение свободного падения ( 10 Н / кг )
m = p * V
p - плотность ( для стали 7800 кг / м³ )
V - объём ( 0,16 м³ )
m = 7800 * 0,16 = 1248 кг
F = m * g = 1248 * 10 = 12480 H
A = F * S = 12480 * 10 = 124800 Дж
N = A / t = 124800 / 60 = 2080 Вт
Если тело начинает двигаться из состояния покоя, т.е. начальная скорость равна нулю, то
S = 0,5at²
S = 0,5·2·5² = 25(м)
Ответ: тело пройдёт 25м