Какая будет скорость вылета шарика из ствола детского пружинного пистолета, если его масса составляет 2 грамма

Предмет вопроса: Кинематика. Расчет скорости вылета шарика из пружинного пистолета

Объяснение:
Для расчета скорости вылета шарика из ствола детского пружинного пистолета, нам понадобятся следующие физические законы и формулы.

1. Закон Гука: F = k * Δx. Где F - сила, k - жесткость пружины, Δx - сокращение пружины при ее натяжении.
2. Кинетическая энергия: Eк = (1/2) * m * v^2. Где Eк - кинетическая энергия, m - масса шарика, v - скорость шарика.

Первым делом, рассчитаем силу F, используя закон Гука. Подставим известные значения в формулу: F = 60 Н/м * 0,05 м = 3 Н.

Далее, преобразуем формулу для кинетической энергии, чтобы выразить скорость: v = √(2 * Eк / m).

Подставим известные значения в формулу: v = √(2 * 3 Дж / 0,002 кг) ≈ √(3000 м^2/с^2) ≈ 54,77 м/с.

Таким образом, скорость вылета шарика из ствола детского пружинного пистолета составит около 54,77 м/с.

Совет:
Для лучшего понимания данной задачи, рекомендуется ознакомиться с основами кинематики и законами Ньютона.

Задание для закрепления:
Допустим, масса шарика увеличивается вдвое, до 4 грамм. Как это повлияет на скорость вылета шарика из ствола пружинного пистолета? Рассчитайте новую скорость.