Question

Дуже прошу розв'язати на фотографії, даю багато балів + оцінку високу кулька масою 10 г вилітає з пружинного пістолета, влучає в центр підвішеного на нитках пластилінового бруска масою 30 г і прилипає до нього. на яку висоту підніметься брусок, якщо перед пострілом пружина буде стиснута на 4 см, а жорсткість пружини - 256 Н/м?​

Answer 1

Ответ: 0,13м

Объяснение:

Дано:

m1=10г=0,01кг

m2=30г=0,03кг

х=4см=0,04м

k=256Н/м

--------------------

h-?

Потенциальная энергия пружины равна:

Еп=kx²/2=256*0,04²/2=0,2Дж

Потенциальная энергия шарика в момент выстрела:

Ек=Еп

m1V1²/2=0,2Дж

Скорость шарика после выстрела равна:

V1=√(2*0,2/0,01)=6,3м/с

По закону сохранения импульса:

mV1=(m1+m2)V2

V2=m1V1/(m1+m2)=0,01*6,3/(0,01+0,03)=1,6м/с

(m1+m2)*V2²/2=(m1+m2)gh

V2²=2gh

h=V2²/2g=1,6²/(2*10)=0,13м

Answer 2

Problem Statement

Для розв'язання цієї задачі нам потрібно визначити, на яку висоту підніметься пластиліновий брусок масою 30 г, якщо куля масою 10 г вилітає з пружинного пістолета, влучає в центр підвішеного на нитках пластилінового бруска масою 30 г і прилипає до нього. Також відомо, що перед пострілом пружина буде стиснута на 4 см, а її жорсткість дорівнює 256 Н/м.

Розв'язання

Для початку визначимо потенціальну енергію пружини, яка зберігається перед пострілом. Потенціальна енергія пружини обчислюється за формулою:

PE = (1/2) * k * x^2

де: - PE - потенціальна енергія пружини, - k - жорсткість пружини, - x - стиснення пружини.

Підставимо відомі значення: - k = 256 Н/м, - x = 0.04 м (4 см).

PE = (1/2) * 256 * (0.04)^2 PE = 0.2048 Дж

Тепер визначимо кінетичну енергію кулі в момент пострілу. Кінетична енергія обчислюється за формулою:

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

де: - KE - кінетична енергія, - m - маса кулі, - v - швидкість кулі.

Швидкість кулі можна знайти, використовуючи закон збереження енергії, де потенціальна енергія пружини перетворюється на кінетичну енергію кулі:

PE = KE (1/2) * k * x^2 = (1/2) * m * v^2

Розв'язавши це рівняння відносно v, отримаємо:

v = sqrt((k * x^2) / m) v = sqrt((256 * 0.04^2) / 0.01) v = 8 м/с

Тепер, коли ми знаємо швидкість кулі, ми можемо визначити висоту, на яку підніметься пластиліновий брусок. Для цього використаємо закон збереження енергії, де кінетична енергія кулі перетворюється на потенціальну енергію пластилінового бруска:

KE = PE (1/2) * m * v^2 = m * g * h

де: - h - висота, на яку підніметься брусок, - g - прискорення вільного падіння (приблизно 9.81 м/с^2).

Розв'язавши це рівняння відносно h, отримаємо:

h = (v^2) / (2 * g) **h =