Яка кількість змін у швидкості кулі, що виходить з пружинного пістолета, відбудеться, якщо вдвічі збільшити деформацію

Magnitnyy_Marsianin_259

64

Щоб визначити кількість змін у швидкості кулі, яка виходить з пружинного пістолета, необхідно застосувати закон збереження енергії.

У пружинного пістолета потенціальна енергія пружини перетворюється на кінетичну енергію кулі після пострілу. Цей процес відбувається через деформацію пружини. Закон збереження енергії вимагає, щоб сума потенціальної і кінетичної енергій залишалась постійною.

Деформація пружини пропорційна квадрату зсуву пружини, який під дією сили відштовхування пружини залежить від маси кулі та початкового значення пружинного коефіцієнта.

Якщо вдвічі збільшити деформацію пружини, отримуємо два рази більше зсуву. Отже, ми можемо записати співвідношення:

\( \frac{1}{2} k x^2 = \frac{1}{2} k (2x)^2 \),

де \( k \) - пружинний коефіцієнт, \( x \) - зсув пружини.

Спрощення цього виразу дасть:

\( x^2 = 4x^2 \),

онавіть, еквівалентне співвідношенню:

\( 3x^2 = 0 \).

Отже, коли деформацію пружини вдвічі збільшено, зсув пружини дорівнює нулю. Це означає, що пружинний пістолет не буде мати швидкості, а куля залишиться в положенні спокою.

Отже, відповідь на ваше питання: коли деформацію пружини вдвічі збільшено, куля не матиме жодної швидкості і залишиться в положенні спокою.