Question

Сергей проводил исследователь- скую работу «Физика в игрушках». Водном из экспериментов он рассмат-ривал разные модели игрушечныхпружинных пистолетов, стреляющийшариками. Сергей решил выяснить, вкаких моделях игрушек лучше пружи-на. Оказалось, что пружины имелиодинаковую длину. Он стал подвеши-вать к каждой пружине груз массой500 г. По его измерениям первая пру-жина удлинилась на 1 см, втораяна 2 см, третьяна 2,5 см. Пристрельбе из какого игрушечного пи-столета шарики будут лететь дальшеили удары будут сильнее? Вычислитежёсткость лучшей пружины, наибо-лее подходящей для создания такогоПистолета.Ответьте плиз даю 30 баллов!!!!!!!!! ​

Answer 1

Ответ:

Ответ: 500.

Объяснение:

Удары шариков сильнее или дальность полетов шариков больше, если пружина более жёсткая. Жёсткость пружины равна  Так как сила упругости равна весу шариков, равному 5 H, то жесткость больше у той пружины, которая удлинилась меньше. Значит, жёсткость больше у первой пружины.

Answer 2

Для определения, из какого игрушечного пистолета шарики будут лететь дальше или удары будут сильнее, нужно оценить жёсткость (коэффициент упругости) каждой пружины. Жёсткость пружины можно вычислить по формуле:

$k = \frac{F}{\Delta L}$

где:

• $k$ - коэффициент упругости (жёсткость) пружины,
• $F$ - приложенная сила (масса груза умноженная на ускорение свободного падения, $F = mg$),
• $\Delta L$ - изменение длины пружины под действием приложенной силы.

Учитывая, что все пружины имеют одинаковую длину, а масса груза во всех случаях 500 г, мы можем сравнить их жёсткости, используя только изменение длины пружины.

1. Для первой пружины: $\Delta L_1 = 1 \, \text{см} = 0.01 \, \text{м}$

2. Для второй пружины: $\Delta L_2 = 2 \, \text{см} = 0.02 \, \text{м}$

3. Для третьей пружины: $\Delta L_3 = 2.5 \, \text{см} = 0.025 \, \text{м}$

Теперь, используя формулу для жёсткости, получаем:

1. $k_1 = \frac{mg}{\Delta L_1}$
2. $k_2 = \frac{mg}{\Delta L_2}$
3. $k_3 = \frac{mg}{\Delta L_3}$

Поскольку масса груза ($m$) и ускорение свободного падения ($g$) одинаковы во всех случаях, мы можем сравнивать жёсткости напрямую по изменению длины:

1. $k_1 = \frac{500 \, \text{г} \times 9.8 \, \text{м/с}^2}{0.01 \, \text{м}} = 49000 \, \text{Н/м}$
2. $k_2 = \frac{500 \, \text{г} \times 9.8 \, \text{м/с}^2}{0.02 \, \text{м}} = 24500 \, \text{Н/м}$
3. $k_3 = \frac{500 \, \text{г} \times 9.8 \, \text{м/с}^2}{0.025 \, \text{м}} = 19600 \, \text{Н/м}$

Следовательно, пружина с наибольшей жёсткостью (коэффициентом упругости) - первая, удлинившаяся на 1 см. Из пистолета с такой пружиной шарики будут лететь дальше и удары будут сильнее.

Обратите внимание, что жёсткость пружины позволяет оценить, как сильно она восстанавливает свою форму после деформации. Чем выше коэффициент упругости, тем более жёсткая пружина и тем сильнее будут удары или больше энергии будет передано шарикам.