Ребята играют в войнушку с пружинными пистолетами. До выстрела пружина сжата на 2 см, её жёсткость равна 300 Н/м, а масса шарика составляет 10 г. Какова скорость вылета шарика?

Физика 9 класс Законы сохранения энергии пружинный пистолет скорость вылета жесткость пружины масса шарика физика механика закон сохранения энергии Новый

Давайте разберемся, как найти скорость вылета шарика из пружинного пистолета! Это очень увлекательно и познавательно!

Для начала нам нужно вычислить потенциальную энергию, накопленную в сжатой пружине. Формула для расчета потенциальной энергии пружины выглядит так:

Е = (k * x^2) / 2

Где:

• Е - потенциальная энергия пружины
• k - жёсткость пружины (300 Н/м)
• x - сжатие пружины (2 см = 0.02 м)

Теперь подставим значения:

Е = (300 Н/м * (0.02 м)^2) / 2

Е = (300 * 0.0004) / 2 = 0.06 Дж

Теперь, когда мы знаем, сколько энергии у нас есть, мы можем использовать закон сохранения энергии, чтобы найти скорость шарика. Потенциальная энергия пружины превращается в кинетическую энергию шарика:

Е = (m * v^2) / 2

Где:

• m - масса шарика (10 г = 0.01 кг)
• v - скорость шарика

Подставим значения и решим уравнение:

0.06 Дж = (0.01 кг * v^2) / 2

0.12 = 0.01 * v^2

v^2 = 12

v = √12 ≈ 3.46 м/с

Таким образом, скорость вылета шарика составляет примерно 3.46 м/с!

Вот так просто и увлекательно можно рассчитать скорость шарика! Это знание пригодится не только в игре, но и в жизни! Удачи в ваших войнушках!