Какая жгут должна быть жесткостью, чтобы при растяжении рогатки на 5 см камень массой 0,002 кг мог достичь скорости

Физика: Жгут рогатки

Пояснение: Для решения этой задачи нам потребуется применить законы ньютоновской механики, а именно второй закон Ньютона. Второй закон Ньютона утверждает, что сила, действующая на тело, равна произведению массы тела на его ускорение. В данном случае, растягивание рогатки осуществляет силу, которую необходимо определить.

Масса камня равна 0,002 кг, и его скорость должна достичь 50 м/с. Мы должны определить силу, необходимую для этого.

Жгут растягивается на 5 см, что означает увеличение длины рогатки на это значение. Мы также должны учесть, что жгут жесткий.

Для определения жесткости необходимо применить закон Гука, который гласит, что удлинение пружины прямо пропорционально силе, действующей на нее. В нашем случае, жгут рогатки является аналогом пружины.

Используем формулу для закона Гука:

F = k * x,

где F - сила, k - жесткость жгута, x - удлинение жгута.

Сила F, действующая на камень, равна массе камня, умноженной на его ускорение:

F = m * a.

Теперь мы можем объединить два уравнения:

m * a = k * x.

Для решения задачи нам необходимо найти жесткость жгута k. Для этого перепишем уравнение:

k = (m * a) / x.

Теперь, подставим значения:

k = (0,002 кг * 50 м/с^2) / (5 см).

Обратите внимание, что длина жгута должна быть выражена в метрах, поэтому переведем 5 см в метры:

k = (0,002 кг * 50 м/с^2) / (0,05 м).

Выполняем вычисления:

k = 0,1 Н/м.

Таким образом, жгут рогатки должен быть жесткостью 0,1 Н/м.

Совет: Чтение и изучение законов Ньютона, а также закона Гука помогут лучше понять физические процессы, которые описываются в данной задаче. Также, важно уметь правильно переводить единицы измерения, чтобы получить правильный ответ.

Проверочное упражнение: Считая, что жгут рогатки имеет жесткость 0,15 Н/м, определите удлинение жгута (в метрах), если на него действует сила 0,03 Н.