Пружину игрушечного пистолета жесткостью 600 Н/м сжали на 2 см. Какую скорость приобретет пуля

Ответы на вопрос

Отвечает Верман Кира.

Чтобы ответить на этот вопрос, давайте разберёмся с физическими принципами, которые тут задействованы. В данном случае мы имеем дело с потенциальной энергией пружины, которая при выстреле преобразуется в кинетическую энергию пули.

1. Определим энергию сжатой пружины

Формула для потенциальной энергии пружины:

E_{\text{пружины}} = \frac{1}{2} k x^2

где:

$k$ — жесткость пружины (в данном случае $k = 600 \, \text{Н/м}$ ),
$x$ — величина сжатия пружины (здесь $x = 2 \, \text{см} = 0{,}02 \, \text{м}$ ).

Подставим значения в формулу:

E_{\text{пружины}} = \frac{1}{2} \cdot 600 \cdot (0{,}02)^2

Посчитаем значение:

E_{\text{пружины}} = \frac{1}{2} \cdot 600 \cdot 0{,}0004 = 0{,}12 \, \text{Дж}

2. Определим скорость пули

При выстреле вся потенциальная энергия пружины передаётся пуле, то есть:

E_{\text{пружины}} = E_{\text{кинетическая пули}}

Кинетическая энергия пули выражается как:

E_{\text{кинетическая пули}} = \frac{1}{2} m v^2

где:

$m$ — масса пули (в данном случае $m = 15 \, \text{г} = 0{,}015 \, \text{кг}$ ),
$v$ — скорость пули, которую мы ищем.

Приравняем потенциальную энергию пружины и кинетическую энергию пули:

0{,}12 = \frac{1}{2} \cdot 0{,}015 \cdot v^2

Умножим обе стороны на 2, чтобы упростить выражение:

0{,}24 = 0{,}015 \cdot v^2

Теперь разделим на массу пули:

v^2 = \frac{0{,}24}{0{,}015} = 16

Извлечем квадратный корень, чтобы найти скорость:

v = \sqrt{16} = 4 \, \text{м/с}

Ответ

Скорость пули при выстреле составит $4 \, \text{м/с}$ .

Пружину игрушечного пистолета жесткостью 600 Н/м сжали на 2 см. Какую скорость приобретет пуля массой 15 г при выстреле в горизонтальном направлении ?

Ответы на вопрос

1. Определим энергию сжатой пружины

2. Определим скорость пули

Ответ

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика