Какова максимальная энергия, которую может накопить сжатая пружина при столкновении с летящим шаром массой 3 кг и скоростью 3 м/с?
Сквозь_Космос_5726
Чтобы найти максимальную энергию, которую может накопить сжатая пружина при столкновении с летящим шаром, мы можем использовать законы сохранения энергии и импульса. Давайте начнем с импульса.
Импульс (p) определяется как произведение массы (m) на скорость (v):
\[ p = m \cdot v \]
Для шара импульс можно записать как:
\[ p_{\text{шара}} = m_{\text{шара}} \cdot v_{\text{шара}} \]
\[ p_{\text{шара}} = 3 \, \text{кг} \cdot 3 \, \text{м/c} \]
\[ p_{\text{шара}} = 9 \, \text{кг м/c} \]
Используя закон сохранения импульса, между шаром и пружиной, импульс шара после столкновения равен импульсу пружины:
\[ p_{\text{шара}} = p_{\text{пружины}} \]
Теперь рассмотрим закон сохранения энергии. Используем формулу для кинетической энергии (E):
\[ E = \frac{1}{2} m v^2 \]
Для шара энергия записывается как:
\[ E_{\text{шара}} = \frac{1}{2} m_{\text{шара}} v_{\text{шара}}^2 \]
\[ E_{\text{шара}} = \frac{1}{2} \cdot 3 \, \text{кг} \cdot (3 \, \text{м/c})^2 \]
\[ E_{\text{шара}} = 13.5 \, \text{Дж} \]
Таким образом, максимальная энергия, которую может накопить сжатая пружина при столкновении с летящим шаром, равна 13.5 Дж.
Импульс (p) определяется как произведение массы (m) на скорость (v):
\[ p = m \cdot v \]
Для шара импульс можно записать как:
\[ p_{\text{шара}} = m_{\text{шара}} \cdot v_{\text{шара}} \]
\[ p_{\text{шара}} = 3 \, \text{кг} \cdot 3 \, \text{м/c} \]
\[ p_{\text{шара}} = 9 \, \text{кг м/c} \]
Используя закон сохранения импульса, между шаром и пружиной, импульс шара после столкновения равен импульсу пружины:
\[ p_{\text{шара}} = p_{\text{пружины}} \]
Теперь рассмотрим закон сохранения энергии. Используем формулу для кинетической энергии (E):
\[ E = \frac{1}{2} m v^2 \]
Для шара энергия записывается как:
\[ E_{\text{шара}} = \frac{1}{2} m_{\text{шара}} v_{\text{шара}}^2 \]
\[ E_{\text{шара}} = \frac{1}{2} \cdot 3 \, \text{кг} \cdot (3 \, \text{м/c})^2 \]
\[ E_{\text{шара}} = 13.5 \, \text{Дж} \]
Таким образом, максимальная энергия, которую может накопить сжатая пружина при столкновении с летящим шаром, равна 13.5 Дж.
Знаешь ответ?