На якій відстані перед цим стисли пружину? На скільки відрізняються кінетичні енергії кульки, яка вистрілюється

Тема: Кінетична енергія та закони збереження в механіці.

Пояснення: Щоб вирішити задачу, треба врахувати закон збереження механічної енергії. Закон збереження механічної енергії стверджує, що сума кінетичної та потенційної енергії зберігається в системі, якщо на неї не діють зовнішні сили.

Перший крок - визначення потенційної енергії пружини. Потенційна енергія стиснутої пружини залежить від відстані стиснення та постійної пружності пружини. Запишемо це у вигляді формули:

Ep = (1/2) * k * x^2

де Ep - потенційна енергія пружини, k - постійна пружності пружини, x - відстань стиснення.

Другий крок - підстановка числових значень у формулу та розрахунок потенційної енергії пружини.

Третій крок - обрахунок кінетичної енергії кульки, яка вистрілюється горизонтально. Вона рівна кінетичній енергії руху тіла та обчислюється за формулою:

Ek = (1/2) * m * v^2

де Ek - кінетична енергія, m - маса кульки, v - швидкість кульки.

Четвертий крок - обрахунок кінетичної енергії кульки, яка вистрілюється вертикально.

Приклад використання:
Задано: k = 100 Н/м, x = 0.2 м, m = 0.5 кг, v = 5 м/с.

1) Визначаємо потенційну енергію пружини:
Ep = (1/2) * 100 * 0.2^2 = 2 Дж.

2) Обчислюємо кінетичну енергію кульки, яка вистрілюється горизонтально:
Ek_hor = (1/2) * 0.5 * 5^2 = 6.25 Дж.

3) Обчислюємо кінетичну енергію кульки, яка вистрілюється вертикально:
Ek_vert = (1/2) * 0.5 * 5^2 = 6.25 Дж.

Поради: Для кращого розуміння, рекомендується ознайомитися з наступними темами: кінетична та потенційна енергія, закони збереження енергії, формули для обчислення кінетичної та потенційної енергії.

Вправа: Знайти кінетичну та потенційну енергію пружини, якщо k = 80 Н/м, x = 0.1 м.