Question

Спусковую пружину игрушечного пистолета сжали на 5 см, при вылете шарик массой 20 г приобрел скорость 4 м/с. Рассчитайте жесткость пружины. ПОМОГИТЕ ПОЖАЛУЙСТА

Answer 1

Ответ:

при сжатии пружины она обладает потенциальной энергией , а когда отпускаем она переходит в кинетическую энергию шарика :

Wп=Wk

kx^2/2=mv^2/2

kx^2=mv^2

k=mv^2/x^2

k=0,02*16/0,05^2=128 Н/m

Answer 2

Для решения данной задачи мы можем использовать закон Гука, который связывает силу, действующую на пружину, с ее удлинением:

F = k * x,

где F - сила, k - коэффициент жесткости пружины (или жесткость пружины), x - удлинение пружины.

Также нам дано, что пружину сжали на 5 см, то есть x = 0.05 м, и шарик массой 20 г (или 0.02 кг) приобрел скорость 4 м/с.

Для определения силы, действующей на пружину, мы можем использовать второй закон Ньютона:

F = m * a,

где m - масса шарика, a - ускорение.

Так как шарик движется только под действием силы, создаваемой пружиной, то a равно ускорению, вызванному этой силой. Поэтому мы можем записать:

F = m * a = m * (v / t),

где v - скорость шарика, t - время, за которое шарик приобрел эту скорость.

Теперь мы можем приравнять выражения для силы:

k * x = m * (v / t).

Подставляя значения, получаем:

k * 0.05 = 0.02 * (4 / t).

Теперь нам нужно найти значение времени t. Для этого воспользуемся другим уравнением движения:

v = a * t.

Поскольку шарик движется вдоль оси пружины, то a будет равно ускорению шарика, вызванному действием силы пружины. Поскольку шарик приобретает скорость 4 м/с, мы можем записать:

4 = k * t.

Теперь мы имеем систему из двух уравнений:

k * 0.05 = 0.02 * (4 / t),

4 = k * t.

Мы можем решить эту систему уравнений для нахождения коэффициента жесткости пружины k.

Первое уравнение можно переписать следующим образом:

k = (0.02 * (4 / t)) / 0.05 = 0.8 / t.

Подставляя это выражение во второе уравнение, получаем:

4 = (0.8 / t) * t,

4 = 0.8.

Таким образом, значение коэффициента жесткости пружины k равно 0.8 Н/м.