Question

6. При подготовке пружинного пистолета к выстрелу пружину с жесткостью 100 Н/м сжали на 10 см. Какую скорость приобретает снаряд массой 50 г при выстреле в горизонтальном направлениие. ​

Answer 1

Ответ:

40м/с

Объяснение:

Епот = (k*x^2)/2,

где k - жесткость пружины, x - сжатие пружины.

В момент выстрела потенциальная энергия превращается в кинетическую энергию снаряда:

Екин = (m*v^2)/2,

где m - масса снаряда, v - его скорость.

Закон сохранения энергии можно записать так:

Епот = Екин.

Подставляя значения и выражая скорость, получим:

(kx^2)/2 = (mv^2)/2

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

v = (100*0,1^2)/0,05) = 40 м/с.

Ответ: скорость снаряда при выстреле в горизонтальном направлении равна 40 м/с.

Answer 2

Для определения скорости, которую приобретет снаряд при выстреле из пружинного пистолета, можно использовать законы сохранения механической энергии.

Сначала определим потенциальную энергию пружины, когда её сжали на 10 см:

Потенциальная энергия пружины (Ep) = 1/2 * k * x^2

где k - жёсткость пружины (100 Н/м), x - сжатие пружины (10 см = 0.1 м).

Ep = 1/2 * 100 Н/м * (0.1 м)^2 = 0.5 Дж

Затем преобразуем эту потенциальную энергию в кинетическую энергию снаряда при выстреле. Поскольку система закрыта и не взаимодействует с внешними силами, то полная механическая энергия системы сохраняется:

Начальная потенциальная энергия пружины (Ep) = Кинетическая энергия снаряда (Ek)

0.5 Дж = 1/2 * m * v^2

где m - масса снаряда (50 г = 0.05 кг), v - его скорость.

Теперь можно решить уравнение относительно скорости v:

0.5 Дж = 1/2 * 0.05 кг * v^2

Умножим обе стороны на 2:

1 Дж = 0.05 кг * v^2

Теперь разделим обе стороны на 0.05 кг:

20 Дж/кг = v^2

Извлечем квадратный корень:

v = √(20 Дж/кг) ≈ 4.47 м/с

Таким образом, скорость снаряда при выстреле из пружинного пистолета в горизонтальном направлении составляет около 4.47 м/с.