В представленном тексте задачи есть несколько ошибок, которые следует исправить. Запишу исправленный вариант задачи, а затем отвечу на неё.
Исправленный текст задачи:
Определи кинетическую энергию и скорость тела массой 0,5 кг в момент его вылета из ствола пружинного пистолетика малыша, если жесткость пружины 200 Н/м, а до выстрела она была сжата на 0,05 м. Трение не учитываем.
Теперь решим задачу.
- Находим потенциальную энергию сжатой пружины (Ep): \[ E_p = \frac{1}{2} k x^2 \] где:
- \( k = 200 \, \text{Н/м} \) — жесткость пружины,
- \( x = 0,05 \, \text{м} \) — сжатие пружины.
Подставим значения: \[ E_p = \frac{1}{2} \cdot 200 \cdot (0,05)^2 = \frac{1}{2} \cdot 200 \cdot 0,0025 = 0,25 \, \text{Дж} \]
При вылете из ствола вся потенциальная энергия пружины превращается в кинетическую энергию (Ek) тела: \[ E_k = E_p = 0,25 \, \text{Дж} \]
Используем формулу для кинетической энергии: \[ E_k = \frac{1}{2} m v^2 \] где:
- \( m = 0,5 \, \text{кг} \),
- \( v \) — скорость.
Подставим известные значения и решим уравнение на v: \[ 0,25 = \frac{1}{2} \cdot 0,5 \cdot v^2 \] \[ 0,25 = 0,25 v^2 \] \[ v^2 = 1 \quad \Rightarrow \quad v = 1 \, \text{м/с} \]
Ответ:
Кинетическая энергия тела при вылете из ствола составляет 0,25 Дж, скорость – 1 м/с.