При подготовке пружинного пистолета к выстрелу пружину с жесткостью 2 кН/м сжали на 4 см. Какую скорость приобретает снаряд массой 65 г при выстреле в горизонтальном направлении
от

1 Ответ

Дано:  
Жесткость пружины k = 2 кН/м = 2000 Н/м  
Изменение длины пружины Δx = 4 см = 0.04 м  
Масса снаряда m = 65 г = 0.065 кг  

Найти:  
Скорость, которую приобретает снаряд при выстреле в горизонтальном направлении  

Решение:  
Для системы пружинного пистолета, работа, затраченная на сжатие пружины, равна кинетической энергии снаряда после выстрела.  
Кинетическая энергия снаряда можно выразить через его массу и скорость следующим образом:  
Ek = (1/2) * m * v^2, где Ek - кинетическая энергия, m - масса снаряда, v - скорость  

Работа, совершенная при сжатии пружины, равна изменению потенциальной энергии пружины:  
W = (1/2) * k * Δx^2  

Эта работа переходит в кинетическую энергию снаряда:  
W = Ek  
(1/2) * k * Δx^2 = (1/2) * m * v^2  
(1/2) * 2000 * 0.04^2 = (1/2) * 0.065 * v^2  

Решим уравнение для скорости v:  
v = √((2000 * 0.04^2) / 0.065)  

Вычисляем значение скорости:  
v ≈ √(4.8) ≈ 2.19 м/с  

Ответ:  
Снаряд приобретает скорость около 2.19 м/с при выстреле в горизонтальном направлении.
от