Question

При подготовке пружинного пистолета к выстрелу пружину жесткостью 1 кН/м сжали на 3 см. Какую скорость приобретает шарик массой 9 г при выстреле в горизонтальном направлении?

Answer 1

Ответ:

по ЗСЭ kx²/2=mv²/2, v²=1000*0.03²/0.009 =100, v=10 м/с

Answer 2

Для решения этой задачи, мы можем использовать законы сохранения энергии. Первым шагом, нужно найти потенциальную энергию пружины, которую мы сжали. Потенциальная энергия пружины определяется формулой: Ep = (1/2) * k * x^2, где Ep - потенциальная энергия пружины, k - коэффициент жесткости пружины, x - сжатие пружины. В этой задаче, k = 1 кН/м, x = 3 см = 0.03 м. Подставим значения в формулу: Ep = (1/2) * 1 кН/м * (0.03 м)^2 = 0.00045 кН * м. Далее, мы можем использовать закон сохранения энергии, чтобы найти скорость шарика. Закон сохранения энергии гласит, что сумма кинетической и потенциальной энергии системы остается постоянной: Ek + Ep = константа. Изначально, когда пружина сжата, кинетическая энергия шарика равна нулю. Таким образом, потенциальная энергия пружины должна равняться кинетической энергии шарика после выстрела: 0.00045 кН * м = (1/2) * m * v^2, где m - масса шарика, v - скорость шарика. В этой задаче, m = 9 г = 0.009 кг. Подставим значения в формулу и решим ее относительно v: 0.00045 кН * м = (1/2) * 0.009 кг * v^2, 0.00045 кН * м = 0.0045 Н * м = 0.0045 Дж. 0.0045 Дж = (1/2) * 0.009 кг * v^2, 0.0045 Дж = 0.000045 кг * v^2, 100 Дж/кг = v^2, v = √(100 Дж/кг) = 10 м/с. Таким образом, шарик приобретает скорость 10 м/с при выстреле в горизонтальном направлении.