Question

Для изготовления рогатки использовали резиновый шнур жесткостью 40 Н/м. Из рогатки выстрелили камнем массой 10 г, поместив его в середину шнура и потянув силой 4 мм. C какой скоростью вылетит камень?

Answer 1

Для решения данной задачи можно использовать законы сохранения энергии.

Первоначально, найдем потенциальную энергию резинового шнура, которая равна работе, выполненной при его растяжении: Потенциальная энергия (ПЭ) = сила х перемещение = 40 Н/м х 0,004 м = 0,16 Дж.

Затем, найдем кинетическую энергию камня, который будет равен потенциальной энергии резинового шнура: Кинетическая энергия (КЭ) = ПЭ = 0,16 Дж.

Далее, воспользуемся формулой для кинетической энергии: КЭ = (1/2) x масса x скорость^2.

Подставляем известные значения и находим скорость: 0,16 Дж = (1/2) x 0,01 кг x скорость^2, скорость^2 = 0,16 Дж / (1/2) x 0,01 кг, скорость^2 = 32 м^2/с^2, скорость = √32 м/с, скорость ≈ 5,66 м/с.

Таким образом, камень вылетит со скоростью около 5,66 м/с.