Определите кинетическую энергию
Ek

шарика в момент вылета из ствола пружинного игрушечного пистолета, если жёсткость пружины равна
k=100 Н/м,
а до выстрела пружина была сжата на
x=4 см.
ответ выразить в
мДж
округлив до целых. Трением пренебречь.

l*i^2/2=c*u^2/2; i=u*корень(c/l)=2 a

m=200 г =0,2 кг

s=1 м

v₀=0 м/с

v₁=10 см/с=0,1 м/с

µ=0,02

кпд=80%

j=0,5 а

f=fтяж+fтр=fтяж+µfтяж=fтяж(1+µ) -векторная запись

f=fтяж(1+µ)cos30=mg(1+µ)cos30=0.2*9.8(1+0.02)√3/2=1.73 h -сила прикладываемая к машине.

а₁=fs=1.73*1=1.73 дж -работа по перемещению машины

h=ssin30=1*0.5=0.5 м высота подъема машины на пути в 1 м

а₂=mgh=0.2*9.8*0.5=0.98 дж - работа против сил тяжести.

a₃=mv₁²/2=0.2*0.1²/2=0.001 дж -работа на кинетическую энергию

аобщ=1,73+0,98+0,001=2,711 дж

s=vt/2  ⇒ t=2s/v=2*1/0.1=20 c -машина преодолела s=1м

р=а/t=2.711/20=0.13555 вт мощность необходимая для совершения работы а

кпд=рполез/рполное

рпол=0,13555/0,8=0,17 вт развивает двиг. машины

р=u*j

u=p/j=0.17/0.5=0.34 в апряжение на зажимах батарейки

20 мин.=20/60=1/3 ч.

36*1/3=12 км весь путь

12/48=1/4 ч.=1/4*60=15 мин.

ответ: обратный путь преодолел за 15 мин.

закон сохранения импульса

m1v1=m2v2=m1*v1'+m2*v2'

m1=10кг, v1=20м/с,m2=20кг, v2=0м/с

10*20+0=10*v1'+20*v2'

200=10*v1'+20*v2'

100=10*v1'

v1'=10м/с

100=20*v2'

v2'=5м/с

ответ: 10м/с; 5м/с