Question

1) Пружину закрепили к стене и поместили на гладкую поверхность. На конце пружины зафиксировали тело. Растяжение пружины, которая обладает жесткостью в 400 Н/м, происходит при воздействии силы в 80 Н. Требуется рассчитать запас энергии в пружине. 2) Масса пули составляет 9 грамм. Ее выпустили из ОРУЖИЯ вертикальнО В верхнем направлении. Скорость пули при этом составила 700 м/с. Требуется рассчитать ее кинетическую энергию.​

Answer 1

Энергия является важнейшим понятием в механике. Данный термин определяет способность тела совершать работу. Универсальная количественная мера в физике характеризует движение и взаимодействие объектов. Она может быть двух типов: потенциальной и кинетической.

Answer 2

1) Расчет запаса энергии в пружине:

Запас энергии в пружине можно рассчитать, используя формулу для потенциальной энергии упругого тела, которая выражается как:

\[ E = \frac{1}{2}kx^2, \]

где: - \(E\) - энергия, - \(k\) - жесткость пружины, - \(x\) - величина деформации пружины.

Деформация пружины (\(x\)) равна силе, действующей на нее (\(F\)), деленной на ее жесткость (\(k\)):

\[ x = \frac{F}{k}. \]

В данном случае, \(F = 80 \, \text{Н}\) и \(k = 400 \, \text{Н/м}\). Подставим значения:

\[ x = \frac{80 \, \text{Н}}{400 \, \text{Н/м}} = 0.2 \, \text{м}. \]

Теперь мы можем использовать эту деформацию, чтобы найти запас энергии:

\[ E = \frac{1}{2} \times 400 \, \text{Н/м} \times (0.2 \, \text{м})^2 = 4 \, \text{Дж} \]

Ответ: Запас энергии в пружине составляет 4 Дж.

2) Расчет кинетической энергии пули:

Кинетическая энергия (\(E_k\)) вычисляется по формуле:

\[ E_k = \frac{1}{2}mv^2, \]

где: - \(m\) - масса тела, - \(v\) - скорость тела.

Масса пули (\(m\)) составляет 9 г, что равно 0.009 кг (1 г = 0.001 кг). Скорость пули (\(v\)) равна 700 м/с. Теперь мы можем подставить значения в формулу:

\[ E_k = \frac{1}{2} \times 0.009 \, \text{кг} \times (700 \, \text{м/с})^2 \]

Вычислим:

\[ E_k = \frac{1}{2} \times 0.009 \, \text{кг} \times 490000 \, \text{м}^2/\text{с}^2 = 2205 \, \text{Дж} \]

Ответ: Кинетическая энергия пули составляет 2205 Дж.