Пружину іграшкового пістолету, жорсткістю 200 Н/м, стискують на 3 см і виконують постріл в горизонтальному напрямку, при цьому вилітає зі швидкістю 6 м/с. Визначте масу кульки. подскажите формулу как искать
Для вирішення цієї задачі потрібно використати закон збереження енергії, який говорить, що потенціальна енергія пружини, яку ми зберегли в результаті стиснення, перетворюється на кінетичну енергію кульки після відскоку пружини. Закон збереження енергії можна записати у вигляді:
Потенціальна енергія пружини = Кінетична енергія кульки
Потенціальна енергія пружини визначається за формулою:
Ep = (1/2) * k * x^2
де k - жорсткість пружини, x - стиснення пружини.
Після відскоку пружини, кулька набуває кінетичної енергії, яку можна визначити за формулою:
Answers & Comments
Відповідь:
Для вирішення цієї задачі потрібно використати закон збереження енергії, який говорить, що потенціальна енергія пружини, яку ми зберегли в результаті стиснення, перетворюється на кінетичну енергію кульки після відскоку пружини. Закон збереження енергії можна записати у вигляді:
Потенціальна енергія пружини = Кінетична енергія кульки
Потенціальна енергія пружини визначається за формулою:
Ep = (1/2) * k * x^2
де k - жорсткість пружини, x - стиснення пружини.
Після відскоку пружини, кулька набуває кінетичної енергії, яку можна визначити за формулою:
Ek = (1/2) * m * v^2
де m - маса кульки, v - швидкість кульки.
Зробивши підстановки, отримаємо:
(1/2) * k * x^2 = (1/2) * m * v^2
Підставляючи дані:
k = 200 Н/м
x = 0.03 м
v = 6 м/с
Отримуємо:
(1/2) * 200 Н/м * (0.03 м)^2 = (1/2) * m * (6 м/с)^2
Розв'язуючи рівняння відносно маси кульки m, отримуємо:
m = (0.5 * 200 Н/м * (0.03 м)^2) / (0.5 * (6 м/с)^2) = 0.005 кг = 5 г
Отже, маса кульки дорівнює 5 г.
Пояснення: