Question

При подготовке пружинного пистолета к выстрелу пружину с жесткостью 1kH/м сжали на з см.Какую скорость приобретает снаряд массой 45г при выстреле в горизонтальном направлнеии

Answer 1

K=1000 Н/м     x=0.03 м     m=0.045 кг     v=?
===
Потенциальная энергия пружины равна кинетической снаряда
k*x²/2=m*v²/2
v=x*√(k/m)=0.03*√(1000/0.045)=4.47 м/с
===============================

Answer 2

Для определения скорости, которую приобретает снаряд при выстреле из пружинного пистолета, можно использовать законы сохранения механической энергии. В начале движения (когда пружина сжата) у снаряда есть потенциальная энергия, которая преобразуется в кинетическую энергию при выпуске снаряда. По закону сохранения энергии:

Потенциальная энергия пружины = Кинетическая энергия снаряда

Потенциальная энергия пружины (Ep) можно выразить следующим образом:

Ep = (1/2) * k * x^2

где: k - жесткость пружины (1 кГ/м = 1000 Н/м) x - сжатие пружины в метрах (в данном случае, з см = 0.01 м)

Ep = (1/2) * 1000 Н/м * (0.01 м)^2 Ep = 0.05 Дж

Затем, эта потенциальная энергия преобразуется в кинетическую энергию снаряда:

Кинетическая энергия снаряда (Ek) = Ep

Используем формулу для кинетической энергии:

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

где: m - масса снаряда (0.045 кг) v - скорость снаряда (которую мы хотим найти)

Теперь мы можем решить уравнение для v:

0.05 Дж = (1/2) * 0.045 кг * v^2

Раскроем скобки и решим для v:

0.05 Дж = 0.0225 кг * v^2

v^2 = 0.05 Дж / 0.0225 кг v^2 = 2.2222 м^2/с^2

v = √2.2222 м/с v ≈ 1.49 м/с

Снаряд приобретает скорость примерно 1.49 м/с в горизонтальном направлении при выстреле.