При подготовке игрушечного пистолета к выстрелу пружину с жесткостью 800Н/м сжали на 5 см. какую скорость...

Тематика Физика
Уровень 10 - 11 классы
игрушечный пистолет пружина жесткость скорость пули масса пули выстрел горизонтальное положение
0

при подготовке игрушечного пистолета к выстрелу пружину с жесткостью 800Н/м сжали на 5 см. какую скорость приобретает пуля массой 20 грамм при выстреле в горизонтальном положении

avatar
задан месяц назад

2 Ответа

0

Для решения этой задачи мы будем использовать закон сохранения энергии. В данном случае потенциальная энергия пружины полностью преобразуется в кинетическую энергию пули.

  1. Потенциальная энергия пружины:
    Потенциальная энергия, запасенная в сжатой пружине, рассчитывается по формуле: [ E_{\text{пружины}} = \frac{1}{2} k x^2 ] где ( k ) — жесткость пружины (800 Н/м), ( x ) — сжатие пружины (0,05 м).

    Подставим значения: [ E_{\text{пружины}} = \frac{1}{2} \times 800 \, \text{Н/м} \times (0,05 \, \text{м})^2 = \frac{1}{2} \times 800 \times 0,0025 = 1 \, \text{Дж} ]

  2. Кинетическая энергия пули:
    Кинетическая энергия пули определяется формулой: [ E_{\text{кинетическая}} = \frac{1}{2} m v^2 ] где ( m ) — масса пули (0,02 кг), ( v ) — скорость пули.

    Согласно закону сохранения энергии, потенциальная энергия пружины преобразуется в кинетическую энергию пули: [ E{\text{пружины}} = E{\text{кинетическая}} ] [ 1 = \frac{1}{2} \times 0,02 \times v^2 ]

  3. Решение уравнения для скорости: [ 1 = 0,01v^2 ] [ v^2 = \frac{1}{0,01} = 100 ] [ v = \sqrt{100} = 10 \, \text{м/с} ]

Таким образом, пуля приобретает скорость 10 м/с при выстреле в горизонтальном положении.

avatar
ответил месяц назад
0

Для решения данной задачи мы можем использовать законы сохранения энергии.

Изначально потенциальная энергия пружины, сжатой на 5 см, равна работе, которую мы сделали, чтобы сжать пружину: Ep = (1/2)kx^2 = (1/2)(800)(0.05)^2 = 0.5 Дж

После того, как пружина освободилась, ее потенциальная энергия превратилась в кинетическую энергию пули: Ek = (1/2)mv^2

При этом, потенциальная энергия пружины (Ep) должна быть равна кинетической энергии пули (Ek): 0.5 = (1/2)(0.02)v^2 1 = 0.02v^2 v^2 = 50 v = √50 = 7.07 м/с

Таким образом, скорость пули при выстреле в горизонтальном положении составляет 7.07 м/с.

avatar
ответил месяц назад

Ваш ответ

Вопросы по теме