Какова жесткость пружины, если спусковая пружина игрушечного пистолета была сжата на 5 см и шарик массой 20 г получил
Какова жесткость пружины, если спусковая пружина игрушечного пистолета была сжата на 5 см и шарик массой 20 г получил скорость 2 м/с при вылете?
27.11.2023 10:54
Инструкция:
Жесткость пружины - это физическая величина, которая характеризует ее способность сопротивляться деформации. Она измеряется в Н/м (ньютонах на метр) и обозначается символом k.
Для решения данной задачи, нам необходимо использовать законы сохранения энергии. Изначально пружина сжата, и энергия у нее накоплена в виде потенциальной энергии упругости. При вылете шарика, эта энергия превращается в его кинетическую энергию.
Согласно закону сохранения энергии, потенциальная энергия упругости пружины равна кинетической энергии шарика:
(1/2)kx^2 = (1/2)mv^2
где k - жесткость пружины (искомая величина), x - сжатие пружины, m - масса шарика, v - его скорость при вылете.
В данной задаче известны значения s (сжатие пружины), m (масса шарика) и v (скорость). Подставляя известные значения в уравнение, мы можем выразить неизвестную жесткость пружины:
k = (m * v^2) / x^2
Дополнительный материал:
Дано: s = 5 см = 0.05 м, m = 20 г = 0.02 кг, v = 2 м/с
Используя формулу k = (m * v^2) / x^2, подставим известные значения и рассчитаем жесткость пружины:
k = (0.02 * (2^2)) / (0.05^2) = 0.08 Н/м
Совет:
Чтобы лучше понять и запомнить формулу, рекомендуется выбрать несколько похожих задач и решить их, используя ту же формулу. Постепенно вы будете привыкать к этому типу задач и сможете считать их более быстро и точно.
Задача на проверку:
Пружина была сжата на 10 см и шарик массой 50 г получил скорость 4 м/с при вылете. Какова жесткость пружины?