Яка маса кульки, якщо після стиснення пружини ​​іграшкового пістолета, яка має жорсткість 800 Н/м, вона викривається

Предмет вопроса: Масса шарика в игрушечном пистолете

Инструкция:
Чтобы вычислить массу шарика, необходимо использовать законы гармонических колебаний и закон сохранения энергии.

Используем формулу для расчета энергии упругой деформации пружины:

E = (1/2) * k * x^2,

где E - энергия упругой деформации пружины, k - жесткость пружины и x - сжатие или удлинение пружины от положения равновесия.

Так как шарик движется горизонтально, то потенциальная энергия гравитации отсутствует.

Для расчета массы шарика используем закон сохранения энергии:

E = (1/2) * m * v^2,

где E - энергия упругой деформации пружины, m - масса шарика и v - скорость шарика после выпуска.

Исходя из закона сохранения энергии, мы можем записать следующее равенство:

(1/2) * k * x^2 = (1/2) * m * v^2.

Теперь подставим известные значения: k = 800 Н/м и v = 8 м/с, и найдем сжатие пружины (x).

Зная значение сжатия пружины (x), можно вычислить массу шарика (m) с использованием формулы:

m = (1/2) * k * x^2 / v^2.

Таким образом, мы найдем массу шарика.

Дополнительный материал:
Значение сжатия пружины (x) равно 0.1 м. Вычислите массу шарика, если его скорость после выпуска составляет 8 м/с, а жесткость пружины равна 800 Н/м.

Совет:
При решении подобных задач всегда важно внимательно читать условие задачи и использовать соответствующие физические законы. Не забывайте также преобразовывать единицы измерения, если это необходимо.

Задание для закрепления:
В игрушечном пистолете используется пружина с жесткостью 1000 Н/м. Если сжатие пружины составляет 0.2 м, то какова будет скорость шарика после выпуска, если его масса равна 0.1 кг?