Question

4.Спусковую пружину игрушечного пистолета жесткостью 128 Н/м сжали на 5 см. При вылете шарик приобрел скорость 4 м/с. Рассчитайте массу шарика.

Answer 1

Ответ:

20 г

Объяснение:

Дано:

k=128 H/м

x=0.05м

v=4м/с

Знайти:

m-?

Розв'язок: k*k2:2=m*v2:2

m=k(x:v)2=128 H/м(0.05м:4м/с)2=0.02 кг

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать законы сохранения энергии. Когда пружина сжимается, в неё запасается потенциальная энергия упругости, которая затем преобразуется в кинетическую энергию шарика.

Сначала найдем потенциальную энергию упругости, запасенную в сжатой пружине:

Потенциальная энергия упругости (W) = 0.5 * k * x^2,

где k - коэффициент жесткости пружины (128 Н/м), x - сжатие пружины (5 см = 0.05 м).

W = 0.5 * 128 Н/м * (0.05 м)^2 = 0.5 * 128 Н/м * 0.0025 м^2 = 0.16 Дж.

Эта потенциальная энергия преобразуется в кинетическую энергию шарика:

Кинетическая энергия (K) = 0.5 * m * v^2,

где m - масса шарика, v - его скорость (4 м/с).

Так как потенциальная энергия упругости преобразуется полностью в кинетическую энергию, то можно записать:

W = K.

0.16 Дж = 0.5 * m * (4 м/с)^2, 0.16 Дж = 0.5 * m * 16 м^2/с^2, 0.16 Дж = 8 м^2 * m/с^2, m = 0.16 Дж / (8 м^2/с^2) = 0.02 кг.

Итак, масса шарика составляет 0.02 кг (или 20 г).