Question

. При подготовке игрушечного пистолета к выстрелу пружину жесткостью 200 Н/м сжали на 5см. Скорость пули при выстреле 10 м/с, определить массу пули.

Answer 1

По закону сохранения энергии:
kx²/2=mv²/2
kx²=mv²
m=kx²/v²=200*0,05²/10²=0,005 кг=5 г

Answer 2

Для определения массы пули, мы можем использовать законы сохранения энергии. В данном случае, механическая энергия, которую мы сообщаем пуле, преобразуется в кинетическую энергию пули при выстреле.

1. Найдем работу, которую мы совершаем, чтобы сжать пружину:

Формула работы (W) пружины при сжатии: W = (1/2) * k * x^2

где k - жесткость пружины, x - величина сжатия пружины.

В данном случае, k = 200 Н/м и x = 0.05 м (5 см):

W = (1/2) * 200 * (0.05)^2 W = 0.5 * 200 * 0.0025 W = 0.25 Дж (джоулей).

2. Работа, совершенная на пружину, равна изменению кинетической энергии пули:

W = ΔK

где ΔK - изменение кинетической энергии пули.

3. Формула кинетической энергии:

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

где m - масса пули, v - скорость пули.

Мы знаем, что скорость пули (v) = 10 м/с и работу (W) = 0.25 Дж.

4. Подставим известные значения в формулу для работы:

0.25 = (1/2) * m * (10)^2 0.25 = 0.5 * m * 100 0.25 = 50m

Теперь найдем массу пули (m):

m = 0.25 / 50 m = 0.005 кг = 5 грамм.

Таким образом, масса пули составляет 5 грамм.