Какая скорость имеет шарик при вылете из пружинного пистолета в горизонтальном направлении, если жесткость пружины составляет 400 Н/м, а ее сжатие равно 2 см? Пожалуйста, предоставьте ответ в м/с.
Мурзик
Чтобы решить эту задачу, мы можем использовать закон Гука, который описывает связь между силой, пружинным коэффициентом и сжатием пружины. Формула, которую мы использовали, записывается следующим образом:
\[F = k \cdot x\]
Где:
\(F\) - сила (\(N\)),
\(k\) - пружинный коэффициент (\(Н/м\)),
\(x\) - сжатие пружины (\(м\)).
Нам известны жесткость пружины (\(k = 400 \, Н/м\)) и сжатие пружины (\(x = 2 \, см = 0,02 \, м\)).
Чтобы найти силу (\(F\)), мы должны умножить жесткость пружины (\(k\)) на сжатие пружины (\(x\)):
\[F = 400 \, Н/м \cdot 0,02 \, м = 8 \, Н\]
Теперь мы можем использовать известную формулу для вычисления скорости (\(v\)):
\[v = \frac{{\sqrt{{2F/m}}}}{2}\]
Где:
\(v\) - скорость (\(м/с\)),
\(F\) - сила (\(Н\)),
\(m\) - масса шарика (\(кг\)).
Масса шарика нам неизвестна, но мы можем предположить, что она равна 0,1 кг (\(m = 0,1 \, кг\)).
Подставим известные значения в формулу:
\[v = \frac{{\sqrt{{2 \cdot 8 \, Н / 0,1 \, кг}}}}{2} \approx 2,83 \, м/с\]
Таким образом, скорость шарика при вылете из пружинного пистолета в горизонтальном направлении составляет около 2,83 м/с.
\[F = k \cdot x\]
Где:
\(F\) - сила (\(N\)),
\(k\) - пружинный коэффициент (\(Н/м\)),
\(x\) - сжатие пружины (\(м\)).
Нам известны жесткость пружины (\(k = 400 \, Н/м\)) и сжатие пружины (\(x = 2 \, см = 0,02 \, м\)).
Чтобы найти силу (\(F\)), мы должны умножить жесткость пружины (\(k\)) на сжатие пружины (\(x\)):
\[F = 400 \, Н/м \cdot 0,02 \, м = 8 \, Н\]
Теперь мы можем использовать известную формулу для вычисления скорости (\(v\)):
\[v = \frac{{\sqrt{{2F/m}}}}{2}\]
Где:
\(v\) - скорость (\(м/с\)),
\(F\) - сила (\(Н\)),
\(m\) - масса шарика (\(кг\)).
Масса шарика нам неизвестна, но мы можем предположить, что она равна 0,1 кг (\(m = 0,1 \, кг\)).
Подставим известные значения в формулу:
\[v = \frac{{\sqrt{{2 \cdot 8 \, Н / 0,1 \, кг}}}}{2} \approx 2,83 \, м/с\]
Таким образом, скорость шарика при вылете из пружинного пистолета в горизонтальном направлении составляет около 2,83 м/с.
Знаешь ответ?