Question

При подготовке пружинного пистолета к выстрелу пружину с жесткостью 1 кН/м сжалина 3 см. Какую скорость приобретает снаряд массой 45 г при выстреле в горизонтальном направлении.

Answer 1

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

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать законы сохранения энергии. Первоначально потенциальная энергия пружины преобразуется в кинетическую энергию снаряда.

Используем формулу для потенциальной энергии пружины: Ep = (1/2) * k * x^2

где Ep - потенциальная энергия пружины, k - жесткость пружины (1 кН/м), x - сжатие пружины (3 см = 0.03 м)

Ep = (1/2) * 1 * 0.03^2 = 0.00045 Дж

Затем эта потенциальная энергия преобразуется в кинетическую энергию снаряда: Ek = (1/2) * m * v^2

где Ek - кинетическая энергия, m - масса снаряда (45 г = 0.045 кг), v - скорость снаряда

Приравниваем потенциальную энергию кинетической: Ep = Ek 0.00045 = (1/2) * 0.045 * v^2 0.00045 = 0.0225 * v^2 v^2 = 0.00045 / 0.0225 v^2 = 0.02 v = √0.02 v ≈ 0.1414 м/с

Таким образом, скорость, с которой приобретает снаряд массой 45 г при выстреле в горизонтальном направлении, составляет около 0.1414 м/с.