Ответ:

Для решения задачи нам нужно использовать формулы для потенциальной энергии и жесткости пружины.

Потенциальная энергия пружинного движителя вычисляется по формуле:

Ep = (kx^2)/2,

где k - жесткость пружины, x - сжатие пружины.

Жесткость пружины можно вычислить по формуле:

k = F/x,

где F - сила, которую необходимо приложить, чтобы сжать пружину на единицу длины.

В данной задаче известны следующие данные:

x = 5 см = 0,05 м - сжатие пружины

m = 20 г = 0,02 кг - масса шарика

v = 1 м/с - скорость шарика при вылете

Сначала рассчитаем потенциальную энергию пружинного движителя:

Ep = (kx^2)/2

Ep = (40 * 0.05^2)/2

Ep = 0.05 Дж

Теперь рассчитаем жесткость пружины:

k = F/x

F = m * v^2/2

F = 0.02 * 1^2/2

F = 0.01 Н

k = F/x

k = 0.01/0.05

k = 0.2 Н/м

Ответ: потенциальная энергия пружинного движителя равна 0.05 Дж, жесткость пружины равна 0.2 Н/м.