Question

В автоматическом пистолете при выстреле отскакивает специальный кожух и сжимает пружину, под действием которой кожух возвращается на место, производя перезарядку пистолета. Какова должна быть минимальная скорость шара, достаточная для того, чтобы сработал перезаряд пистолета, если масса шара 9 г, масса кожуха 250 г, расстояние, на которое отходит кожух 3см, а для сжатия пружины на 1см необходима сила 40 Н?

Answer 1

Ответ: 9.39 м/с.

Объяснение: Чтобы рассчитать минимальную скорость шара, достаточную для того, чтобы сработал перезаряд пистолета, нужно использовать формулу скорости:

V = √(2FS/m)

где:

V - скорость;

F - сила;

S - расстояние;

m - масса.

Применим эту формулу для расчета минимальной скорости шара:

V = √(2 * 40 * 0.03 / (9 + 250)) = 9.39 м/с.

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать закон сохранения энергии. При выстреле, энергия, полученная пулей, должна быть достаточной для сжатия пружины и перемещения кожуха.

Первым шагом найдем работу, совершаемую пулей при выстреле. Работа (W) равна произведению силы (F) на расстояние (d):

W = F * d

W = 40 Н * 0,01 м (1 см = 0,01 м) W = 0,4 Дж

Теперь мы можем использовать закон сохранения энергии, чтобы найти скорость пули (v), необходимую для сжатия пружины и перемещения кожуха. В начальный момент времени пуля имеет кинетическую энергию, которая должна быть равной работе, совершенной ею:

(1/2) * m * v^2 = W

(1/2) * 0,009 кг * v^2 = 0,4 Дж

Упростим выражение:

v^2 = (2 * 0,4 Дж) / 0,009 кг v^2 = 88,89 м^2/с^2

v = √(88,89 м^2/с^2) v ≈ 9,43 м/с

Таким образом, минимальная скорость пули должна быть около 9,43 м/с, чтобы сработал механизм перезарядки пистолета.