На какую высоту поднимется пулька массой 1 г, если пружина детского пистолета сжалась на 4 см при действии силы 9,8 н и выстреле вертикально вверх? (g=9,8м/с2)
Александр
Для решения этой задачи мы можем использовать законы сохранения энергии. Рассмотрим механическую энергию системы, состоящую из пульки, которая движется вертикально, и пружины детского пистолета.
Исходя из закона сохранения энергии, сумма кинетической энергии и потенциальной энергии должна оставаться постоянной при отсутствии внешних сил. В данной задаче учтем потенциальную энергию пружины, когда она сжата, и потенциальную энергию пульки, когда она поднялась на некоторую высоту.
Энергия пружины, когда она сжата, определяется формулой:
\[ E_{\text{пружины}} = \frac{1}{2} k x^2 \]
где \( k \) - коэффициент упругости пружины, а \( x \) - сжатие пружины.
В нашем случае, для определения энергии пружины, нам необходимо знать ее коэффициент упругости \( k \) и сжатие пружины \( x \). К сожалению, в условии задачи эти данные не предоставлены, поэтому мы не сможем определить точное значение энергии пружины.
Однако, мы можем продолжить решение задачи, используя закон сохранения энергии. Полная энергия системы должна быть одной и той же до выстрела и после выстрела.
Когда пулька поднимается на высоту \( h \), ее потенциальная энергия определяется формулой:
\[ E_{\text{пульки}} = mgh \]
где \( m \) - масса пульки, а \( g \) - ускорение свободного падения.
Таким образом, мы можем записать закон сохранения энергии:
\[ \frac{1}{2} k x^2 = mgh \]
Подставим известные значения:
\[ \frac{1}{2} k (0.04)^2 = 0.001 \cdot 9.8 \cdot h \]
Упростим уравнение:
\[ k \cdot 0.0016 = 0.0098 \cdot h \]
Резким движением руки условие задачи ограничивает наше решение: масса пульки 1 г, а без единицы, участие степенью \(\text{сокращено}\). Удаленными изменениями руки заключительное уравнение можно осторожно перестроить в более лаконичную форму:
\[ \frac{1}{2} \cdot 0.0016 \cdot 9.8 = h \]
Теперь мы можем вычислить высоту \( h \):
\[ h = 0.00078 \, \text{м} \]
Таким образом, пулька поднимется на высоту 0.00078 м (или 7.8 мм).
Исходя из закона сохранения энергии, сумма кинетической энергии и потенциальной энергии должна оставаться постоянной при отсутствии внешних сил. В данной задаче учтем потенциальную энергию пружины, когда она сжата, и потенциальную энергию пульки, когда она поднялась на некоторую высоту.
Энергия пружины, когда она сжата, определяется формулой:
\[ E_{\text{пружины}} = \frac{1}{2} k x^2 \]
где \( k \) - коэффициент упругости пружины, а \( x \) - сжатие пружины.
В нашем случае, для определения энергии пружины, нам необходимо знать ее коэффициент упругости \( k \) и сжатие пружины \( x \). К сожалению, в условии задачи эти данные не предоставлены, поэтому мы не сможем определить точное значение энергии пружины.
Однако, мы можем продолжить решение задачи, используя закон сохранения энергии. Полная энергия системы должна быть одной и той же до выстрела и после выстрела.
Когда пулька поднимается на высоту \( h \), ее потенциальная энергия определяется формулой:
\[ E_{\text{пульки}} = mgh \]
где \( m \) - масса пульки, а \( g \) - ускорение свободного падения.
Таким образом, мы можем записать закон сохранения энергии:
\[ \frac{1}{2} k x^2 = mgh \]
Подставим известные значения:
\[ \frac{1}{2} k (0.04)^2 = 0.001 \cdot 9.8 \cdot h \]
Упростим уравнение:
\[ k \cdot 0.0016 = 0.0098 \cdot h \]
Резким движением руки условие задачи ограничивает наше решение: масса пульки 1 г, а без единицы, участие степенью \(\text{сокращено}\). Удаленными изменениями руки заключительное уравнение можно осторожно перестроить в более лаконичную форму:
\[ \frac{1}{2} \cdot 0.0016 \cdot 9.8 = h \]
Теперь мы можем вычислить высоту \( h \):
\[ h = 0.00078 \, \text{м} \]
Таким образом, пулька поднимется на высоту 0.00078 м (или 7.8 мм).
Знаешь ответ?