Какой скоростью будет обладать тело массой m = 1 кг, при вылете из пружинного ружья, если жесткость пружины k = 100 Н/ м, а пружины сжата на x= 10 см? Ответ дайте в м/с 10 КЛАСС

Задача решается по закону сохранения энергии (потери отсутствуют).

Шаги решения:

1. Энергия пружины в сжатом состоянии: U = (1/2) k x^2 Здесь k = 100 Н/м, x = 0.10 м. U = 0.5 * 100 * (0.10)^2 = 0.5 Дж

2. Энергия тела при вылете (когда пружина раскроется до своего естественного положения) — кинетическая энергия: (1/2) m v^2 Здесь m = 1 кг. При отсутствии потерь U = (1/2) m v^2.

3. Приравниваем энергии и решаем для v: (1/2) m v^2 = U v^2 = (2U)/m Подставляем U = 0.5 Дж, m = 1 кг: v^2 = 1 → v = 1 м/с

Альтернативно: v = x * sqrt(k/m) = 0.10 * sqrt(100/1) = 0.10 * 10 = 1 м/с

Ответ: 1 м/с

Замечание: это решение при условии отсутствия сопротивления воздуха и трения внутри ружья. При наличии потерь скорость будет меньше.