Question

Помогите!!!Не получается!!! Градинка свободно падает с высоты 64 м. На какой высоте ее кинетическая энергия сравняется с потенциальной? Сопротивлением воздуха пренебречь. Определите скорость шарика массой 5 г в момент выстрела из ствола пружинного пистолета, если жесткость пружины составляет 200 Н/м, а до выстрела она была сжата на 6 см.

Answer 1

По усл. задачи

Wp = Wk 

Wpm = mgH
По З.С.Э
mgH = mgh + mV^2/2

т.к mgh = mV^2/2, то

mgH = mV^2

V = √gH 

Тогда подставляя в mhg = mV^2/2  получим:

h = gH/(2*g) = 32 м 

Answer 2

Падение градинки без сопротивления воздуха

Для определения высоты, на которой кинетическая энергия градинки сравняется с потенциальной, мы можем использовать закон сохранения механической энергии. При свободном падении без сопротивления воздуха, механическая энергия градинки сохраняется.

Механическая энергия градинки состоит из ее потенциальной энергии (зависящей от высоты) и кинетической энергии (зависящей от скорости). Когда градинка падает, ее потенциальная энергия уменьшается, а кинетическая энергия увеличивается.

По закону сохранения механической энергии, потенциальная энергия градинки на любой высоте должна быть равна ее кинетической энергии на этой же высоте.

Определение высоты, на которой кинетическая энергия сравняется с потенциальной

Для определения высоты, на которой кинетическая энергия градинки сравняется с потенциальной, мы можем использовать следующее уравнение:

Потенциальная энергия = Кинетическая энергия

Мы знаем, что потенциальная энергия градинки на высоте 64 м равна 0, так как это начальная высота, с которой градинка падает. Поэтому мы можем записать уравнение следующим образом:

0 = Кинетическая энергия на искомой высоте

Таким образом, на искомой высоте кинетическая энергия градинки будет равна 0.

Определение скорости градинки в момент выстрела из пистолета

Для определения скорости градинки в момент выстрела из пистолета, мы можем использовать закон Гука и закон сохранения энергии.

Закон Гука гласит, что сила, действующая на пружину, пропорциональна ее деформации. Мы можем использовать этот закон для определения силы, действующей на пружину в момент выстрела.

Закон сохранения энергии гласит, что сумма потенциальной и кинетической энергии остается постоянной. Мы можем использовать этот закон для определения скорости градинки в момент выстрела.

Решение

Для определения высоты, на которой кинетическая энергия градинки сравняется с потенциальной, мы можем использовать уравнение:

Потенциальная энергия = Кинетическая энергия

Так как потенциальная энергия градинки на высоте 64 м равна 0, мы можем записать уравнение следующим образом:

0 = Кинетическая энергия на искомой высоте

Следовательно, на искомой высоте кинетическая энергия градинки будет равна 0.

Для определения скорости градинки в момент выстрела из пистолета, мы можем использовать закон Гука и закон сохранения энергии.

Закон Гука гласит, что сила, действующая на пружину, пропорциональна ее деформации. Мы можем использовать этот закон для определения силы, действующей на пружину в момент выстрела.

Закон сохранения энергии гласит, что сумма потенциальной и кинетической энергии остается постоянной. Мы можем использовать этот закон для определения скорости градинки в момент выстрела.

Для решения задачи нам необходимо знать жесткость пружины и деформацию пружины до выстрела.

Исходя из предоставленных данных, жесткость пружины составляет 200 Н/м, а деформация пружины до выстрела составляет 6 см (или 0,06 м).

Мы можем использовать закон Гука для определения силы, действующей на пружину:

F = k * x

где F - сила, k - жесткость пружины, x - деформация пружины.

Подставляя известные значения, получаем:

F = 200 Н/м * 0,06 м = 12 Н

Теперь мы можем использовать закон сохранения энергии для определения скорости градинки в момент выстрела:

Потенциальная энергия пружины = Кинетическая энергия градинки

1/2 * k * x^2 = 1/2 * m * v^2

где k - жесткость пружины, x - деформация пружины, m - масса градинки, v - скорость градинки.

Подставляя известные значения, получаем:

1/2 * 200 Н/м * (0,06 м)^2 = 1/2 * 0,005 кг * v^2

Решая уравнение, получаем:

v^2 = (200 Н/м * (0,06 м)^2) / (0,005 кг) = 14,4 м^2/с^2

Извлекая квадратный корень, получаем:

v = √(14,4 м^2/с^2) ≈ 3,8 м/с

Таким образом, скорость градинки в момент выстрела из пистолета составляет примерно 3,8 м/с.