Домашнее задание по физике. Ребята играют в войну с пружинными пистолетами.
Домашнее задание по физике. Ребята играют в войну с пружинными пистолетами.
Для решения данной задачи воспользуемся законом сохранения энергии.
Изначально пружина сжата на 2 см, что равно 0,02 метра. Поэтому начальная потенциальная энергия пружины равна:
Ep = (1/2) k x^2,
где k - жёсткость пружины, x - сжатие пружины.
Подставляем известные значения:
Ep = (1/2) 300 Н/м (0,02 м)^2 = 0,06 Дж.
Когда пружина разжимается, её потенциальная энергия превращается в кинетическую энергию шарика:
Ep = Ek = (1/2) m v^2,
где m - масса шарика, v - скорость вылета шарика.
Подставляем известные значения:
0,06 Дж = (1/2) 10 г v^2.
Переведём массу шарика в килограммы:
m = 10 г = 0,01 кг.
Подставляем:
0,06 Дж = (1/2) 0,01 кг v^2.
Упростим выражение:
0,06 Дж = 0,005 кг * v^2.
Делим обе части уравнения на 0,005 кг:
0,06 Дж / 0,005 кг = v^2.
12 м/с^2 = v^2.
Извлекаем квадратный корень:
v = √12 м/с.
Ответ: скорость вылета шарика составляет примерно 3,46 м/с.