1. Главная
  2. Библиотека
  3. Физика
  4. На гладкой поверхности лежит пружинный пистолет массы ,...
Разбор задачи

На гладкой поверхности лежит пружинный пистолет массы , с пружиной, жёсткость которой равна . В нём находиться пуля массы . Деформация сжатия пружины , запас потенциальной энергии . Трение внутри пистолета отсутствует. После выстрела пистолет приобретает

  • Предмет: Физика
  • Автор: Кэмп
  • #Общая физика: механика, термодинамика, электродинамика
На гладкой поверхности лежит пружинный пистолет массы , с пружиной, жёсткость которой равна . В нём находиться пуля массы . Деформация сжатия пружины , запас потенциальной энергии . Трение внутри пистолета отсутствует. После выстрела пистолет приобретает

Условие:

На гладкой поверхности лежит пружинный пистолет массы m1=8\mathbf{m}_1=8, с пружиной, жёсткость которой равна K=1103\mathbb{K}=1\cdot10^3. В нём находиться пуля массы m2=0.01\mathbf{m}_2=0.01. Деформация сжатия пружины l1\mathbf{l}_1, запас потенциальной энергии Wn\mathbf{W}_{\mathbf{n}}. Трение внутри пистолета отсутствует. После выстрела пистолет приобретает скорость V1\mathbf{V}_{1}, а пуля начинает скользить со скоростью V2=47.4\mathbf{V}_2=47.4 по шероховатому горизонтальному участку длиной l2=0.8\mathbf{l}_2=0.8 с коэффициентом трения μ\mu, при этом совершается работа сил трения Fтр \mathbb{F}_{\text {тр }}. Пройдя участок I2=0.8\mathbf{I}_2=0.8, тело m2=0.01\mathbf{m}_2=0.01 упруго сталкивается с телом массы m 2=0.01_2=0.01, которое, двигаясь далее без трения, попадает в маятник массы М, прилипает к нему. В результате маятник подвешенный на невесомой нити длиной L=0.8\mathbf{L}=0.8, отклоняется на угол α\boldsymbol{\alpha}. По заданным величинам определить неизвестные.

Решение:

Шаг 1: Определение потенциальной энергии пружины

Потенциальная энергия сжатой пружины определяется по формуле:

Wn=12Kl12 W_n = \frac{1}{2} K l_1^2
где K=1103K = 1 \cdot 10^3 Н/м — жесткость пружины, а l1l_1 — деформация сжатия пружины.

Шаг 2: Применение закона сохранения импульса

После выстрела пистолет и пуля будут двигаться с некоторыми скоростями. Согласно закону сохранения импульса, имеем:

m1V1+m2V2=0 m_1 V_1 + m_2 V_2 = 0
где m1=8m_1 = 8 кг, m2=0.01m_2 = 0.01 кг, V2=47.4V_2 = 47.4 м/с.

Из этого уравнения можно выразить скорость пистолета V1V_1:

V1=m2V2m1=0.0147.48 V_1 = -\frac{m_2 V_2}{m_1} = -\frac{0.01 \cdot 47.4}{8}

Шаг 3: Рассчитаем V1V_1

Подставим значения:

V1=0.0147.48=0.05925 м/с V_1 = -\frac{0.01 \cdot 47.4}{8} = -0.05925 \text{ м/с}
...

Внутри — полный разбор, аргументация, алгоритм решения, частые ошибки и как отвечать на каверзные вопросы препода, если спросит

Попробуй решить по шагам

Попробуй один шаг и продолжи в режиме обучения или посмотри готовое решение

Какой физический закон или принцип является ключевым для определения скорости пистолета после выстрела?

Что нужно знать по теме:

Что нужно знать по теме

Алгоритм решения

Топ 3 ошибок

Что спросит препод

Выбери предмет