Question

. При подготовке пружинного пистолета к выстрелу пружину с жесткостью 1 кН/м сжали на 3см. Какую скорость приобретает снаряд массой 9 г при выстреле в горизонтальном направлении? A) 20 м/с B) 15 м/с C) 10 м/с D) 5 м/с

Answer 1

Ответ:

C) 10 м/с

Объяснение:

P = (k* X^2)/2, где  P - упругая энергия пружины, k жесткость пружины, X - величина сжатия (деформации) пружины.

E = (m*V^2)/2 , где E - кинетическая энергия снаряда, m - масса снаряда, V - скорость снаряда.

По закону сохранения энергии при выстреле упругая энергия пружины переходит в кинетическую энергию снаряда.

P = E, отсюда получаем,

(k* X^2)/2 =  (m*V^2)/2

Решая данное уравнение относительно V , получаем:

V = sqrt(k*X^2/m)

Подставляя в полученное выражение данные из условия, получаем:

V - sqrt(1000 * 0,03^2 / 0,009) = sqrt (100) = 10 m/c

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать закон сохранения механической энергии.

Сжатие пружины приводит к накоплению потенциальной энергии, которая затем преобразуется в кинетическую энергию снаряда при выстреле. Мы можем использовать следующую формулу:

(1/2) * k * x^2 = (1/2) * m * v^2

где k - жесткость пружины, x - сжатие пружины, m - масса снаряда, v - скорость снаряда.

Подставим известные значения в уравнение:

(1/2) * (1 кН/м) * (0,03 м)^2 = (1/2) * (0,009 кг) * v^2

Упростим уравнение:

(0,5 кН/м) * (0,0009 м^2) = (0,0045 кг) * v^2

0,00045 кН * м = v^2

Переведем килоньютоны в ньютоны:

0,45 Н * м = v^2

Извлекаем квадратный корень:

v = √(0,45 Н * м)

v ≈ 0,67 м/с

Таким образом, скорость, приобретаемая снарядом при выстреле в горизонтальном направлении, составляет около 0,67 м/с.

Ни один из вариантов ответа (A, B, C, D) не совпадает с этим результатом. Возможно, в вопросе допущена ошибка, или требуется учесть дополнительные факторы для точного расчета скорости снаряда.