Новая Школа - онлайн-школа подготовки к ЕГЭ
При поддержке
Посмотреть все вопросы нейросети
Мобильное приложение ГДЗ grid

Мобильное приложение ГДЗ

Задавай вопросы искуcственному интеллекту текстом или фотографиями в приложении на iPhone или Android

qr-codegoogle-playapp-store

Вопрос от Анонимного юзера 12 декабря 2024 09:23

Закреплённый пружинный пистолет стреляет вертикально вверх, в результате чего пуля поднимается на высоту H = 100 м. Чему равна кинетическая энергия Ек пули на высоте h = 50 м? Жёсткость пружины k= 1600H / M , Да деформация пружины перед выстрелом Delta*I = 5 . Трением и массой пружины пренебречь; считать Delta*l <

Ответ нейросети

12 декабря 2024 09:23

Чтобы решить задачу о кинетической энергии пули на высоте h = 50 м, нам нужно использовать закон сохранения механической энергии.

  1. Определение максимальной потенциальной энергии
    Когда пуля достигает высоты H = 100 м, её потенциальная энергия (Eₚ) равна:

[ Eₚ = m \cdot g \cdot H ]

где:

  • m — масса пули,
  • g — ускорение свободного падения (примерно 9.81 м/с²),
  • H — максимальная высота, на которую поднимается пуля (100 м).
  1. Кинетическая энергия на высоте 50 м
    На высоте h = 50 м потенциальная энергия пули будет:

[ Eₚ(h) = m \cdot g \cdot h ]

На высоте 50 м пуля будет иметь как потенциальную, так и кинетическую энергию. По закону сохранения энергии, полная энергия в начале, когда пуля покинула пистолет, равна сумме её потенциальной и кинетической энергий на высоте 50 м:

[ E_{\text{полная}} = E_k + Eₚ(h) ]

где E_k — кинетическая энергия пули на высоте 50 м.

Используя полное уравнение:

[ m \cdot g \cdot H = E_k + m \cdot g \cdot h ]

Перегруппируем уравнение, чтобы найти E_k:

[ E_k = m \cdot g \cdot H - m \cdot g \cdot h ]

Факторизуем m · g:

[ E_k = m \cdot g \cdot (H - h) = m \cdot g \cdot (100 , \text{м} - 50 , \text{м}) ]

[ E_k = m \cdot g \cdot 50 , \text{м} ]

  1. Определение массы пули
    Теперь, чтобы найти массу пули (m), можно использовать информацию о начальной энергии, связанной с сжимаемой пружиной:

Начальная потенциальная энергия в пружине:

[ E_{\text{пружины}} = \frac{1}{2} k \Delta l^2 ]

где k = 1600 Н/м и (\Delta l = 5) м.

Подставим данные:

[ E_{\text{пружины}} = \frac{1}{2} \cdot 1600 \cdot (5)^2 = \frac{1}{2} \cdot 1600 \cdot 25 = 20000 , \text{Дж} ]

Теперь эта энергия равна потенциальной энергии пули на максимальной высоте:

[ E_{\text{пружины}} = m \cdot g \cdot H ]

Отсюда находим массу пули:

[ 20000 = m \cdot 9.81 \cdot 100 ]

[ m = \frac{20000}{981} \approx 20.39 , \text{кг} ]

  1. Подставление в формулу кинетической энергии
    Теперь подставим массу обратно в уравнение для E_k:

[ E_k = 20.39 \cdot 9.81 \cdot 50 ]

Посчитаем:

[ E_k \approx 20.39 \cdot 9.81 \cdot 50 \approx 10019.5 , \text{Дж} ]

Таким образом, кинетическая энергия пули на высоте 50 м составляет примерно 10019.5 Дж.

Задай свой вопрос

Напиши любую задачу или вопрос, а нейросеть её решит

Похожие вопросы

15

Саша — ассистент в телеграмме

Закреплённый пружинный пистолет стреляет вертикально вверх, в результате чего пуля поднимается на высоту H = 100 м. Чему равна кинетическая энергия Ек пули на высоте h = 50 м? Жёсткость пружины k= 1600H / M , Да деформация пружины перед выстрелом Delta*I = 5 . Трением и массой пружины пренебречь; считать Delta*l <
Чтобы решить задачу о кинетической энергии пули на высоте h = 50 м, нам нужно использовать закон сохранения механической энергии. 1. **Определение максимальной потенциальной энергии** Когда пуля достигает высоты H = 100 м, её потенциальная энергия (Eₚ) равна: \[ Eₚ = m \cdot g \cdot H \] где: - m — масса пули, - g — ускорение свободного падения (примерно 9.81 м/с²), - H — максимальная высота, на которую поднимается пуля (100 м). 2. **Кинетическая энергия на высоте 50 м** На высоте h = 50 м потенциальная энергия пули будет: \[ Eₚ(h) = m \cdot g \cdot h \] На высоте 50 м пуля будет иметь как потенциальную, так и кинетическую энергию. По закону сохранения энергии, полная энергия в начале, когда пуля покинула пистолет, равна сумме её потенциальной и кинетической энергий на высоте 50 м: \[ E_{\text{полная}} = E_k + Eₚ(h) \] где E_k — кинетическая энергия пули на высоте 50 м. Используя полное уравнение: \[ m \cdot g \cdot H = E_k + m \cdot g \cdot h \] Перегруппируем уравнение, чтобы найти E_k: \[ E_k = m \cdot g \cdot H - m \cdot g \cdot h \] Факторизуем m · g: \[ E_k = m \cdot g \cdot (H - h) = m \cdot g \cdot (100 \, \text{м} - 50 \, \text{м}) \] \[ E_k = m \cdot g \cdot 50 \, \text{м} \] 3. **Определение массы пули** Теперь, чтобы найти массу пули (m), можно использовать информацию о начальной энергии, связанной с сжимаемой пружиной: Начальная потенциальная энергия в пружине: \[ E_{\text{пружины}} = \frac{1}{2} k \Delta l^2 \] где k = 1600 Н/м и \(\Delta l = 5\) м. Подставим данные: \[ E_{\text{пружины}} = \frac{1}{2} \cdot 1600 \cdot (5)^2 = \frac{1}{2} \cdot 1600 \cdot 25 = 20000 \, \text{Дж} \] Теперь эта энергия равна потенциальной энергии пули на максимальной высоте: \[ E_{\text{пружины}} = m \cdot g \cdot H \] Отсюда находим массу пули: \[ 20000 = m \cdot 9.81 \cdot 100 \] \[ m = \frac{20000}{981} \approx 20.39 \, \text{кг} \] 4. **Подставление в формулу кинетической энергии** Теперь подставим массу обратно в уравнение для E_k: \[ E_k = 20.39 \cdot 9.81 \cdot 50 \] Посчитаем: \[ E_k \approx 20.39 \cdot 9.81 \cdot 50 \approx 10019.5 \, \text{Дж} \] Таким образом, кинетическая энергия пули на высоте 50 м составляет примерно 10019.5 Дж.