из пружиного ружья с жёсткостью пружины 4000Н/м выстрел вертикально верх с шариком массой 0,1кг,сжав пружину на 0,2 м
А)
b)
c)
d)
сделайте пожалуйста
Ответы
Ответ:
а)Для решения данной задачи нам потрібна формула для обрахунку потенційної енергії пружної системи, яка має вигляд:
Ep = (1/2) * k * x^2
де Ep - потенційна енергія сжатої пружини,
k - жорсткість пружини,
x - стислість пружини.
Підставляючи в дану формулу відповідні значення, отримаємо:
Ep = (1/2) * 4000 Н/м * (0,2 м)^2 ≈ 80 Дж
Отже, потенційна енергія зарядженої пружини дорівнює близько 80 Дж.
б)Перед тим як знайти кінетичну енергію шарика (Ek), потрібно переконатися, що енергія зберігається в системі під час руху. За законом збереження енергії:
Ep = Ek
Тобто потенційна енергія сжатої пружини повинна дорівнювати кінетичній енергії шарика.
Отже, з формули для обчислення кінетичної енергії:
Ek = (1/2) * m * v^2
де m - маса шарика,
v - швидкість шарика.
Підставляючи зазначені значення, отримуємо:
Ek = (1/2) * 0,1 кг * (40 м/с)^2 ≈ 80 Дж
Отже, кінетична енергія шарика дорівнює близько 80 Дж.
с)Закон збереження механічної енергії формулюється наступним чином:
Eпочаткова + Екінцева = Eпісля + Екінцева
де Eп - потенційна енергія,
Ek - кінетична енергія.
Закон збереження механічної енергії висловлює той факт, що сумарна механічна енергія, що міститься в системі, залишається постійною в тому випадку, якщо на неї не впливає зовнішня сила, що її змінює. У даній задачі збереження механічної енергії використовується для того, щоб розрахувати кінетичну енергію шарика після того, як пружина звільняється під дією сили, продукуваної розширенням її стисненого стану.
д)Потенційна енергія (Ep), кінетична енергія (Ek) та полна механічна енергія (Em) тіла можуть бути обчислені за такими формулами:
Ep = (1/2) * k * x^2
Ek = (1/2) * m * v^2
Em = Ep + Ek
де k - жорсткість пружини;
m - маса тіла;