С какой скоростью вылетает пуля массой 5 г из пистолета, если сжать пружину жесткостью 4 кН/м на 2 см?

Физика 8 класс Законы сохранения энергии скорость пули масса пули жесткость пружины физика 8 класс закон сохранения энергии Новый

Для того чтобы найти скорость пули, вылетевшей из пистолета, нам нужно использовать закон сохранения энергии. Энергия, накопленная в сжатой пружине, будет преобразована в кинетическую энергию пули при её вылете.

Шаги решения:

1. Определим энергию, накопленную в пружине. Энергия пружины (E) рассчитывается по формуле:

E = (k * x^2) / 2

где:

• k - жесткость пружины (в Н/м),
• x - сжатие пружины (в метрах).

В нашем случае:

• k = 4 кН/м = 4000 Н/м,
• x = 2 см = 0.02 м.

Подставим значения в формулу:

E = (4000 * (0.02)^2) / 2 = (4000 * 0.0004) / 2 = 1.6 Дж.

2. Теперь найдем кинетическую энергию пули. Кинетическая энергия (K) пули рассчитывается по формуле:

K = (m * v^2) / 2

где:

• m - масса пули (в кг),
• v - скорость пули (в м/с).

Масса пули в нашем случае:

• m = 5 г = 0.005 кг.

По закону сохранения энергии, энергия пружины равна кинетической энергии пули:

E = K

Подставим выражение для кинетической энергии:

1.6 = (0.005 * v^2) / 2.

Перемножим обе стороны на 2:

3.2 = 0.005 * v^2.

Теперь разделим обе стороны на 0.005:

v^2 = 3.2 / 0.005 = 640.

Теперь найдем скорость пули, взяв квадратный корень:

v = √640 ≈ 25.3 м/с.

Ответ: Пуля вылетает из пистолета со скоростью примерно 25.3 м/с.