С какой скоростью вылетел шарик из пружинного пистолета, если после выстрела он поднялся на высоту 5 метров?

Физика 10 класс Законы сохранения энергии скорость шарика пружинный пистолет высота 5 метров физика кинематика Энергия закон сохранения энергии движение тела расчет скорости механика Новый

Чтобы определить скорость, с которой шарик вылетел из пружинного пистолета, мы можем использовать закон сохранения энергии. В данном случае потенциальная энергия на высоте 5 метров будет равна кинетической энергии, которую шарик имел при вылете.

Сначала давайте вспомним формулы, которые нам понадобятся:

• Потенциальная энергия (Eп): Eп = m * g * h
• Кинетическая энергия (Eк): Eк = (m * v²) / 2

Где:

• m - масса шарика
• g - ускорение свободного падения (примерно 9.81 м/с²)
• h - высота (в нашем случае 5 метров)
• v - скорость шарика при вылете

Теперь, по закону сохранения энергии, мы можем записать:

Eп = Eк

Подставим формулы:

m * g * h = (m * v²) / 2

Мы видим, что масса шарика (m) сокращается, так как она присутствует с обеих сторон уравнения:

g * h = (v²) / 2

Теперь выразим скорость v:

1. Умножим обе стороны на 2:
2. 2 * g * h = v²
3. Теперь извлечем корень из обеих сторон:
4. v = √(2 * g * h)

Теперь подставим значения:

• g = 9.81 м/с²
• h = 5 м

v = √(2 * 9.81 * 5)

v = √(98.1)

v ≈ 9.9 м/с

Ответ: Шарик вылетел из пружинного пистолета со скоростью примерно 9.9 м/с.