Похожие вопросы
2025-12-02 07:04:18
Какова максимальная высота, на которую поднимется шарик, если из пружинного пистолета сжали пружину жёсткостью 500 Н/м на 2 см, а масса шарика составляет 10 г?
Физика 11 класс Энергия и работа максимальная высота шарика пружинный пистолет жесткость пружины масса шарика физика 11 класс закон сохранения энергии Новый
2025-12-02 07:04:36
Чтобы определить максимальную высоту, на которую поднимется шарик, нам нужно использовать закон сохранения энергии. Энергия, накопленная в сжатой пружине, будет преобразована в потенциальную энергию шарика на высоте.
Шаг 1: Рассчитаем потенциальную энергию пружины.
Формула для расчета потенциальной энергии пружины выглядит так:
Ep = (k * x^2) / 2
где:
- Ep — потенциальная энергия пружины;
- k — жёсткость пружины (500 Н/м);
- x — сжатие пружины (2 см = 0.02 м).
Подставим значения:
Ep = (500 Н/м * (0.02 м)^2) / 2 = (500 * 0.0004) / 2 = 0.1 Дж.
Шаг 2: Рассчитаем потенциальную энергию шарика на высоте.
Потенциальная энергия шарика на высоте h определяется формулой:
Ep = m * g * h
где:
- m — масса шарика (10 г = 0.01 кг);
- g — ускорение свободного падения (примерно 9.81 м/с²);
- h — высота, на которую поднимется шарик.
Шаг 3: Приравняем энергии и найдем высоту.
Согласно закону сохранения энергии, потенциальная энергия пружины равна потенциальной энергии шарика на высоте:
0.1 Дж = 0.01 кг * 9.81 м/с² * h.
Решим это уравнение для h:
h = 0.1 Дж / (0.01 кг * 9.81 м/с²).
h = 0.1 / (0.0981) ≈ 1.02 м.
Ответ: Максимальная высота, на которую поднимется шарик, составляет примерно 1.02 метра.