3. Спусковую пружину игрушечного пистолета сжали на 6 см, при вылете шарик массой 20 г приобрел скорость 4 м/с. Необходимо рассчитать, какова жесткость пружины.

Ответ:жесткость пружины составляет примерно 4444 Н/м

Объяснение:

Для решения задачи необходимо воспользоваться законом сохранения энергии, который гласит, что полная механическая энергия системы остается постоянной во времени, если на систему не действуют внешние силы, изменяющие ее энергию.

Изначально пружина была сжата на 6 см, поэтому ее потенциальная энергия составляет:

Eп = (1/2) * k * x^2,

где k - жесткость пружины, x - сжатие пружины.

Кинетическая энергия шарика при вылете:

Ek = (1/2) * m * v^2,

где m - масса шарика, v - его скорость.

Полная механическая энергия системы составляет сумму потенциальной и кинетической энергий:

E = Eп + Ek.

После вылета шарика пружина расширяется на x, соответственно, ее потенциальная энергия станет равной нулю:

E = Ek.

Подставив значения Eп и Ek в выражение для E, получим:

(1/2) * k * x^2 + (1/2) * m * v^2 = (1/2) * m * v^2.

Упрощая это выражение, получим:

k = m * v^2 / x^2.

Подставляя значения, получим:

k = 20 г * (4 м/с)^2 / (0.06 м)^2 ≈ 4444 Н/м.

Ответ: жесткость пружины составляет примерно 4444 Н/м