Яким чином можна визначити швидкість вильоту кулі, якщо під час пострілу з пістолета масою 1 кг, підвішеного

Тема: Визначення швидкості вильоту кулі

Пояснення: Щоб визначити швидкість вильоту кулі, вам знадобиться використати закон збереження механічної енергії.

Закон збереження механічної енергії стверджує, що сума кінетичної та потенціальної енергій залишається постійною. В даному випадку, куля здійснює вертикальний рух, тому потенціальна енергія може бути виражена у вигляді mgh, де m - маса кулі, g - прискорення вільного падіння, h - висота, на яку піднялася куля.

Також, у момент пострілу з пістолета, потенціальна енергія перетворюється на кінетичну енергію кулі. Кінетична енергія може бути виражена у вигляді (1/2)mv^2, де m - маса кулі, v - швидкість кулі.

За законом збереження механічної енергії, ми можемо встановити рівність між початковою потенціальною енергією та кінцевою кінетичною енергією:
mgh = (1/2)mv^2

Масу кулі, масу пістолета та висоту ми вже знаємо. Використовуючи цю інформацію, ми можемо розв’язати рівняння, щоб визначити швидкість вильоту кулі.

Приклад використання:
Встановити швидкість вильоту кулі при пострілі з пістолета масою 1 кг, підвішеного горизонтально на двох паралельних нитках, якщо куля змістилася вгору на висоту 20 см і маса кулі становить 10 г.

Рішення:
Існують дві невідомі: швидкість кулі (v) та прискорення вільного падіння (g). Прискорення вільного падіння можна вважати приблизно рівним 9,8 м/с².

h = 0,2 м (20 см переводиться у метри)
m = 0,01 кг (10 г переводиться у кілограми)
g = 9,8 м/с²

mgh = (1/2)mv²

(0,01 кг)(9,8 м/с²)(0,2 м) = (1/2)(0,01 кг)v²

0,0196 кг*м²/с² = (0,005 кг)v²

v² = (0,0196 кг*м²/с²) / (0,005 кг)
v² = 3,92 м²/с²

Остаточно, швидкість вильоту кулі становить v = √(3,92 м²/с²) ≈ 1,98 м/с.

Порада: Щоб легше розібратися з даною задачею, користайтеся правильними одиницями вимірювання та стежте за деталями під час обчислень, особливо, коли переводите одиниці маси та висоти в основну систему одиниць.

Вправа: Визначте швидкість вильоту кулі, якщо під час пострілу з пістолета масою 2 кг, підвішеного горизонтально на двох паралельних нитках, куля змістилася вгору на висоту 25 см, і маса кулі становить 15 г. Прискорення вільного падіння вважати 9,8 м/с².