Какова высота, на которую поднимется пулька массой 1 г при выстреле вертикально вверх, если пружина баллистического пистолета сжалась на 5 см под действием силы 10 Н? (g= 10 м/с²)

Физика 8 класс Законы сохранения энергии высота пульки пулька массой 1 г пружина пистолета сила 10 Н движение вверх физика 8 класс Новый

Для решения этой задачи нам нужно использовать закон сохранения энергии. Сначала определим, сколько энергии передает пружина пульке, когда она сжимается.

Шаг 1: Найдем потенциальную энергию пружины.

Потенциальная энергия сжатой пружины рассчитывается по формуле:

U = (1/2) * k * x²

где:

• U - потенциальная энергия пружины;
• k - жесткость пружины;
• x - сжатие пружины.

Но у нас нет жесткости пружины (k). Однако мы можем найти ее, используя силу, сжимающую пружину:

F = k * x,

где F - сила, которая сжимает пружину.

Шаг 2: Найдем жесткость пружины.

Из этой формулы можем выразить k:

k = F / x.

Подставим известные значения:

• F = 10 Н;
• x = 0.05 м (5 см в метрах).

k = 10 Н / 0.05 м = 200 Н/м.

Шаг 3: Найдем потенциальную энергию пружины.

Теперь можем найти потенциальную энергию:

U = (1/2) * 200 Н/м * (0.05 м)² = (1/2) * 200 * 0.0025 = 0.25 Дж.

Шаг 4: Применим закон сохранения энергии.

Энергия, переданная пульке, равна потенциальной энергии пружины и преобразуется в потенциальную энергию пульки на высоте h:

m * g * h = U.

где:

• m - масса пульки (в килограммах);
• g - ускорение свободного падения;
• h - высота, на которую поднимется пулька.

Подставим известные значения:

• m = 0.001 кг (1 г в килограммах);
• g = 10 м/с²;
• U = 0.25 Дж.

0.001 кг * 10 м/с² * h = 0.25 Дж.

Шаг 5: Найдем высоту h.

h = 0.25 Дж / (0.001 кг * 10 м/с²) = 0.25 / 0.01 = 25 м.

Ответ: Пулька поднимется на высоту 25 метров.