Когда пружинный пистолет выпускает шарик вертикально вверх с массой 2 грамма, при скорости вылета шарика 3 м/с, какова будет максимальная высота, на которую шарик поднимется? Учитывая, что жесткость пружины составляет 100 Н/м и пружина сжалась на 6 см при сжатии курка пистолета.
Шура
Для решения данной задачи мы можем использовать законы сохранения энергии.
Когда пружинный пистолет выпускает шарик, энергия, запасенная в сжатой пружине, превращается в кинетическую энергию шарика. В начальный момент, когда пружина полностью распрямилась, у шарика имеется только кинетическая энергия. По закону сохранения энергии имеем:
\[\frac{1}{2} m v^2 = m g h\]
где \(m\) - масса шарика, \(v\) - скорость вылета шарика, \(g\) - ускорение свободного падения, \(h\) - максимальная высота подъема шарика.
Подставим известные значения в уравнение:
\[\frac{1}{2} \cdot 0.002 \cdot (3)^2 = 0.002 \cdot 9.8 \cdot h\]
Упростим уравнение:
\[0.003 = 0.0196 \cdot h\]
Для нахождения \(h\) разделим обе части уравнения на 0.0196:
\[h = \frac{0.003}{0.0196} \approx 0.153 \, \text{м}\]
Таким образом, максимальная высота, на которую шарик поднимется, составит приблизительно 0.153 метра.
Когда пружинный пистолет выпускает шарик, энергия, запасенная в сжатой пружине, превращается в кинетическую энергию шарика. В начальный момент, когда пружина полностью распрямилась, у шарика имеется только кинетическая энергия. По закону сохранения энергии имеем:
\[\frac{1}{2} m v^2 = m g h\]
где \(m\) - масса шарика, \(v\) - скорость вылета шарика, \(g\) - ускорение свободного падения, \(h\) - максимальная высота подъема шарика.
Подставим известные значения в уравнение:
\[\frac{1}{2} \cdot 0.002 \cdot (3)^2 = 0.002 \cdot 9.8 \cdot h\]
Упростим уравнение:
\[0.003 = 0.0196 \cdot h\]
Для нахождения \(h\) разделим обе части уравнения на 0.0196:
\[h = \frac{0.003}{0.0196} \approx 0.153 \, \text{м}\]
Таким образом, максимальная высота, на которую шарик поднимется, составит приблизительно 0.153 метра.
Знаешь ответ?