Какова жесткость пружины К пружинного пистолета, если при выстреле вертикально вверх шарик массой m=128 г поднимается со скоростью u=6 м/с, а до выстрела пружина была сжата на ∆Х= 5 см?

Физика 8 класс Законы механики. Энергия. Пружины жесткость пружины пружинный пистолет физика 8 класс закон Гука масса шарика скорость подъема сжатие пружины Новый

Чтобы найти жесткость пружины (К) пружинного пистолета, нам нужно использовать закон сохранения энергии. В данном случае, энергия, хранящаяся в сжатой пружине, преобразуется в кинетическую энергию шарика при выстреле.

Шаги решения:

1. Определим кинетическую энергию (Eк) шарика:
• Кинетическая энергия рассчитывается по формуле: Eк = (m * u^2) / 2, где m - масса, u - скорость.
• Подставим значения: m = 0.128 кг (переведем граммы в килограммы), u = 6 м/с.
• Вычислим: Eк = (0.128 * 6^2) / 2 = (0.128 * 36) / 2 = 4.608 / 2 = 2.304 Дж.
2. Определим потенциальную энергию (Eп) пружины:
• Потенциальная энергия сжатой пружины рассчитывается по формуле: Eп = (К * (∆Х^2)) / 2, где К - жесткость пружины, ∆Х - сжатие пружины.
• Преобразуем уравнение для нахождения К: K = (2 * Eп) / (∆Х^2).
• Сначала переведем сжатие пружины в метры: ∆Х = 5 см = 0.05 м.
3. Подставим значения в формулу для К:
• K = (2 * 2.304) / (0.05^2) = 4.608 / 0.0025 = 1843.2 Н/м.

Таким образом, жесткость пружины К пружинного пистолета составляет примерно 1843.2 Н/м.