Які будуть швидкість вильоту снаряду і час його падіння, якщо стиснута пружина балістичного пістолета має жорсткість

Содержание: Виштовхнення кульки-снаряду з балістичного пістолета

Пояснення:

Щоб вирішити цю задачу, спочатку скористаємося законом Гука для пружини. Згідно з ним, сила стиску пружини визначається за формулою: F = k * x, де F - сила стиску пружини, k - жорсткість пружини, x - стисок пружини.

У даній задачі, задана жорсткість пружини k = 1 кН/м та стисок пружини x = 0,6 м (60 см).

Тепер використовуємо другий закон Ньютона для руху кульки-снаряда. Після вильоту, сила тяжіння діє на кульку. За другим законом Ньютона, F = m * a, де F - сила, m - маса, a - прискорення.

Прискорення можна виразити, як a = F / m. У даному випадку, F - це сила, яку створює пружина (сила стиску пружини).

Тому a = F / m = (k * x) / m

В цій формулі, k - жорсткість пружини, x - стисок пружини, m - маса кульки-снаряда.

Використовуючи дані з умови, підставляємо відповідні значення:

a = (1 кН/м * 0.6 м) / 0.025 кг

Тепер ми маємо прискорення кульки-снаряда.

Щоб знайти швидкість вильоту снаряда, можна скористатися другим законом Ньютона, але на цей раз з використанням швидкості:

F = m * a = m * (v / t),

де F - сила, m - маса, a - прискорення, v - швидкість, t - час.

Тому v = (F * t) / m

Поставивши відповідні значення, знайдемо відповідь.

Приклад використання:
Швидкість вильоту "снаряду" можна знайти, використовуючи формулу v = (F * t) / m. У цій задачі, жорсткість пружини k = 1 кН/м, стисок пружини x = 0.6 м (60 см) і маса снаряда m = 25 г. Знайдіть швидкість, яка буде виявленою зі "снаряду", який стріляється з цього пістолета пружини.

Порада:
Пам"ятайте, що при розв"язуванні задачі з використанням законів фізики, важливо привернути увагу до одиниць вимірювання та правильно вказувати їх під час розв"язання задачі. Також дбайте про правильність арифметичних обчислень під час розв"язання задачі.

Вправа:
Маса кульки-снаряда у балістичному пістолеті становить 50 г, а жорсткість пружини - 2 кН/м. Знайдіть прискорення кульки-снаряда під час виліту зі зброї.