Question

СРОЧНО!!!! Какую массу должен иметь шарик, чтобы при выстреле им из пружинного пистолета с жесткостью пружины 400 Н/м, он приобрел скорость 4 м/с? Перед выстрелом пружина пистолета сжата на 2 см? ​

Answer 1

Ответ: масса шарика 10грамм

Объяснение:

Потенциальная энергия шарика в состоянии сжатия будет равна кинетической энергии шарика при скорости

Еп=Ек

(кх^2)/2=(mv^2)/2

m=kx^2/v^2

m=400*0,0004/16=0,01кг

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать законы сохранения механической энергии. В начальный момент времени (когда пружина сжата) вся потенциальная энергия пружины превращается в кинетическую энергию шарика и потенциальную энергию пружины, когда пружина разжимается и шарик летит.

Первым шагом определим потенциальную энергию пружины, когда она сжата на 2 см (или 0.02 метра):

Potencial_Energy = 0.5 * k * x^2

где k - жесткость пружины (400 Н/м) x - сжатие пружины (2 см или 0.02 м)

Potencial_Energy = 0.5 * 400 Н/м * (0.02 м)^2 Potencial_Energy = 0.4 Дж

Затем, эта потенциальная энергия должна быть равна сумме кинетической энергии шарика и потенциальной энергии шарика после выстрела. Кинетическая энергия шарика определяется следующим образом:

Kinetic_Energy = 0.5 * m * v^2

где m - масса шарика (которую мы хотим найти) v - скорость шарика после выстрела (4 м/с)

Мы также должны учесть потенциальную энергию шарика после выстрела, которая равна нулю (шарик не имеет высоты, по которой он мог бы падать). Таким образом, уравнение выглядит так:

0.4 Дж = 0.5 * m * (4 м/с)^2

Решая это уравнение, мы можем найти массу шарика:

0.4 Дж = 0.5 * m * 16 м^2/с^2

0.4 Дж = 8 м^2 * m/с^2

m = 0.4 Дж / (8 м^2/с^2) = 0.05 кг

Таким образом, масса шарика должна быть 0.05 кг, или 50 граммов, чтобы при выстреле из пистолета с жесткостью пружины 400 Н/м и начальным сжатием 2 см он приобрел скорость 4 м/с.