Question

Спусковую пружину игрушечного пистолета сжали на 4 см, при вылете шарик массой 15 г приобрел скорость 36 км/ч. Необходимо рассчитать, какова жесткость пружины. ПОМОГИТЕ

Answer 1

Ответ:

937,5 Н/м

Объяснение:

x=0.04 м   m=0.015 кг   v=10 м/с   k=?

===

En=Ek

k*x²/2=m*v²/2

k=m*(v/x)²=0.015*(10/0.04)²=937.5 Н/м

======================

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать закон сохранения механической энергии. Когда спусковая пружина сжимается, она накапливает потенциальную энергию упругой деформации, которая затем превращается в кинетическую энергию шарика, когда он вылетает.

Сначала переведем скорость шарика из км/ч в м/с, так как в системе СИ должны работать все единицы измерения:

1 км/ч = 1000 м/3600 с = 5/18 м/с

Теперь мы можем рассчитать кинетическую энергию шарика, используя формулу:

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

где: E_k - кинетическая энергия (джоули) m - масса шарика (кг) v - скорость шарика (м/с)

Переведем массу шарика из граммов в килограммы:

15 г = 0,015 кг

Теперь подставим значения в формулу:

E_k = (1/2) * 0,015 кг * (36 км/ч * (5/18 м/с)) ^ 2

Вычислим это:

E_k = (1/2) * 0,015 кг * (10 м/с)^2 = 0,75 Дж

Теперь мы знаем, что кинетическая энергия шарика составляет 0,75 джоулей.

Согласно закону сохранения энергии, эта кинетическая энергия должна быть равна потенциальной энергии упругой деформации пружины. Формула потенциальной энергии пружины:

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

где: E_p - потенциальная энергия упругой деформации (джоули) k - жесткость пружины (Н/м) x - сжатие пружины (м)

Мы знаем, что сжатие пружины составляет 4 см, что равно 0,04 метра. Теперь мы можем найти жесткость пружины:

0,75 Дж = (1/2) * k * (0,04 м)^2

Решим уравнение для k:

k = (2 * 0,75 Дж) / (0,04 м)^2 = 937,5 Н/м

Итак, жесткость пружины составляет 937,5 Н/м.