Пружинный пистолет стреляет шариками массой 20г. на какую высоту взлетит шарик, если жесткость пружины 90 н/м , а деформации 3 см?

дано

m=20г=0.020 кг

k=90 h/м

х=3 см= 0.03 м

g=10 м/с2

h - ?

 

решение

энергия сжатой пружины

w=kx^2/2

вся энергия пойдет на взлет до максимальной высоты h -там шарик остановится и начнет падать назад

полная механическая энергия на высоте h        e =mgh

приравняем  e=w

mgh = kx^2/2

h= kx^2/(2mg)=90*0.03^2 / (2*0.020*10)  =  0.2025 = 0.2 м = 20см

ответ    0.2 м = 20см

0.2 кг

Объяснение:

Дано:

Довжина одного плеча важеля = 20 см = 0.2 м

Довжина другого плеча важеля = 60 см = 0.6 м

Маса тіла, прикріпленого до меншого плеча = 6 кг

Знайти:

Масу тіла, яке потрібно прикріпити до довшого плеча, щоб важіль перебував у рівновазі.

Розв'язок:

У рівноважному стані моменти сил на одному плечі важеля повинні бути рівні моментам сил на іншому плечі важеля. Момент сили (момент тяжіння) визначається як добуток сили на плече.

Момент сил на меншому плечі = Момент сил на довшому плечі

Маса * прискорення вільного падіння * довжина меншого плеча = Маса * прискорення вільного падіння * довжина довшого плеча

6 кг * 9.8 м/с^2 * 0.2 м = Маса * 9.8 м/с^2 * 0.6 м

1.176 кгм = Маса * 5.88 кгм

Маса = (1.176 кгм) / (5.88 кгм)

Маса ≈ 0.2 кг

Таким чином, щоб важіль перебував у рівновазі, необхідно прикріпити тіло масою приблизно 0.2 кг до довшого плеча.

1) Тиск, що діє на стіл під бруском масою 1 кг, залежить від сили тяжіння, яку він створює, та площі основи бруска. Тиск можна обчислити за до формули:

Тиск = Сила / Площа

Так як маса бруска 1 кг, сила тяжіння на Землі становить:

Сила = маса * прискорення вільного падіння = 1 кг * 9,8 м/с² = 9,8 Н

Тоді тиск на стіл буде:

Тиск = 9,8 Н / 0,005 м² = 1960 Па

2) Глибина, на якій тиск нафти в цистерні дорівнює 5 кПа, можна визначити за до гідростатичного тиску. Гідростатичний тиск залежить від густини рідини, прискорення вільного падіння та глибини.

Тиск = густина * прискорення * глибина

У даному випадку тиск нафти дорівнює 5 кПа, що можна перевести в Па:

5 кПа = 5 * 10^3 Па

За приблизним значенням густини нафти 850 кг/м³ та прискорення вільного падіння 9,8 м/с², можна обчислити глибину:

5 * 10^3 Па = 850 кг/м³ * 9,8 м/с² * глибина

глибина = (5 * 10^3 Па) / (850 кг/м³ * 9,8 м/с²)

3) Архімедова сила, що діє в воді на залізний брусок масою 7,8 кг, залежить від густина рідини, об'єму занурення та прискорення вільного падіння.

Архімедова сила = густина рідини * об'єм занурення * прискорення вільного падіння

За приблизним значенням густини води 1000 кг/м³ та прискорення вільного падіння 9,8 м/с², можна обчислити Архімедову силу:

Архімедова сила = 1000 кг/м³ * об'єм занурення * 9,8 м/с²

4) Відношення об'єму внутрішньої порожнини кулі до об'єму кулі залежить від їхніх радіусів. Якщо радіус внутрішньої порожнини становить r1, а радіус кулі - r2, то відношення об'ємів буде:

Відношення об'єму = (4/3) * π * r1³ / (4/3) * π * r2³

Скорочуючи спільні члени, отримаємо:

Відношення об'єму = r1³ / r2³

5) Для визначення густини повітря на певній висоті використовується закон ідеального газу, який залежить від температури та атмосферного тиску. Однак, в даному випадку ми не маємо відомої температури або атмосферного тиску на заданій висоті, тому не можемо точно визначити густину повітря.