Вопрос задан 07.02.2025 в 15:47. Предмет Физика. Спрашивает Кунцевич Алексей.

В игрушечном пружинном пистолете пулька массой m = 1 г прижимается к легкой пружине жесткостью k = 1 кН/м так, что пружинка сжимается на = 2 см. При нажатии на курок пружина разжимается, толкая пульку. Определите скорость пульки, вылетающей при выстреле из такого пистолета.​

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Мирославская Алина.

Для решения задачи нужно использовать закон сохранения энергии. В данной ситуации потенциальная энергия, накопленная в сжатой пружине, превращается в кинетическую энергию пульки.

Дано:

  • масса пульки m=1г=0,001кгm = 1 \, \text{г} = 0{,}001 \, \text{кг},
  • жесткость пружины k=1000Н/мk = 1000 \, \text{Н/м},
  • сжатие пружины x=2см=0,02мx = 2 \, \text{см} = 0{,}02 \, \text{м}.

Потенциальная энергия пружины

Формула для потенциальной энергии пружины:

Eп=12kx2E_{\text{п}} = \frac{1}{2} k x^2

Подставим значения:

Eп=121000Н/м(0,02м)2=1210000,0004=0,2ДжE_{\text{п}} = \frac{1}{2} \cdot 1000 \, \text{Н/м} \cdot (0{,}02 \, \text{м})^2 = \frac{1}{2} \cdot 1000 \cdot 0{,}0004 = 0{,}2 \, \text{Дж}

Кинетическая энергия пульки

При выстреле вся потенциальная энергия пружины переходит в кинетическую энергию пульки:

Eк=12mv2E_{\text{к}} = \frac{1}{2} m v^2

Где vv — скорость пульки. Приравняем энергии:

12mv2=0,2\frac{1}{2} m v^2 = 0{,}2

Выразим v2v^2:

v2=20,2m=20,20,001=400v^2 = \frac{2 \cdot 0{,}2}{m} = \frac{2 \cdot 0{,}2}{0{,}001} = 400

Теперь найдём vv:

v=400=20м/сv = \sqrt{400} = 20 \, \text{м/с}

Ответ:

Скорость пульки при выстреле составляет 20м/с20 \, \text{м/с}.

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика

Задать вопрос