1) Какова начальная скорость тележки, которую толкает горизонтально закрепленный пистолет с пружиной, сжатой на

Тема: Работа и энергия

1) Объяснение:
Начальная скорость тележки, которую толкает пистолет с пружиной, может быть вычислена с использованием закона сохранения энергии. Когда пружина сжата на 5 см, у нее есть потенциальная энергия, которая впоследствии превращается в кинетическую энергию тележки при ее движении. Формула для потенциальной энергии пружины:
Потенциальная энергия = (1/2) * жесткость пружины * (сжатие)^2.
Зная максимальное сжатие пружины (5 см) и ее жесткость (900 Н/м), мы можем вычислить потенциальную энергию пружины. Затем, с учетом закона сохранения энергии, мы можем приравнять потенциальную энергию к кинетической энергии тележки:
Потенциальная энергия пружины = Кинетическая энергия тележки.
Кинетическая энергия тележки = (1/2) * масса тележки * (скорость)^2.
Из этого уравнения можно выразить скорость тележки и найти ответ в м/с.

Пример использования:
Задача: Какова начальная скорость тележки, которую толкает горизонтально закрепленный пистолет с пружиной, сжатой на 5 см, если масса тележки составляет 1 кг, а жесткость пружины - 900 Н/м? Ответ в м/с.
Решение:
Потенциальная энергия пружины = Кинетическая энергия тележки.

(1/2) * 900 * (0,05)^2 = (1/2) * 1 * v^2,

4,5 * 0,0025 = 0,5 * v^2,

0,01125 = 0,5 * v^2,

v^2 = 0,0225,

v = √0,0225 ≈ 0,15 м/с.

Ответ: Начальная скорость тележки составляет примерно 0,15 м/с.

Совет:
Для лучшего понимания концепции работы и энергии, рекомендуется изучить законы сохранения энергии и формулы, связанные с потенциальной и кинетической энергией. Помните, что единицы измерения также важны. Будьте внимательны в использовании правильных размерностей для каждой переменной в формулах.

Упражнение:
Какую начальную скорость должен иметь груз массой 2 кг, чтобы достичь кинетической энергии 400 Дж, если жесткость пружины составляет 500 Н/м? Ответ в м/с.