Question

Помогите,пожалуйста. При подготовке игрушечного пистолета к выстрелу пружину жесткостью 800 Н/м сжали на 5 см. На какую максимальную высоту поднимается пуля массой 20 г при выстреле в вертикальном направлении.

Answer 1

Ответ: V=10м/с

Объяснение:

Знак/заменяйте дрожбю

m=20г=0.02кг

k=800Н/м

x=5см=0.05см

Найти:V-?

Еп=kxквадрат/2

Еп=800*0.5квадрат/2=1дж

Еп=Ек=1дж

Ек=mVквадрат/2

mVквадрат/2=1

Vквадрат=1*2/0.02=100м/с

V=10м/с

Answer 2

Используем закон сохранения энергии: потенциальная энергия пружины должна равняться кинетической энергии пули в момент выстрела.

Потенциальная энергия пружины: Ep = (kx²) / 2, где k - коэффициент жесткости пружины, x - сжатие пружины
Ep = (800 Н/м * 0,05 м²) / 2 = 20 Дж

Кинетическая энергия пули: Ek = (mv²) / 2, где m - масса пули, v - скорость пули
Мы не знаем скорость пули, но знаем, что энергия должна быть равна 20 Дж

Ek = 20 Дж
(mv²) / 2 = 20 Дж
mv² = 40 Дж
v² = 40 Дж / 0,02 кг = 2000 м²/с²
v = √2000 м/с

Максимальная высота, на которую поднимется пуля, зависит только от скорости пули и гравитационного ускорения:
h = v² / (2g)
h = (2000 м²/с²) / (2 * 9,81 м/с²) ≈ 102 м

Ответ: пуля поднимется максимально на примерно 102 метра.