Le garçon, tirant avec une fronde, tira sur le cordon en caoutchouc pour

Un enfant, à l'aide d'une fronde, a tiré si fort sur le cordon en caoutchouc que sa longueur a augmenté de 10 cm. Quelle était la vitesse de la pierre de 20 grammes au moment du tir ? Pour chaque centimètre d'allongement du câble en caoutchouc, une force de 10 Newtons était nécessaire. L'envol de la pierre a été réalisé sans tenir compte de la résistance de l'air.

Le garçon, tirant avec une fronde, tira sur le cordon en caoutchouc pour

Nous présentons à votre attention un produit numérique unique - un didacticiel vidéo « Slingshot for Beginners ». Dans cette leçon, vous apprendrez à fabriquer une fronde de vos propres mains et à tirer avec avec autant de précision que notre personnage principal - le garçon décrit dans la description du produit.

Le didacticiel vidéo contient des instructions détaillées pour fabriquer une fronde et des leçons étape par étape sur la façon de l'utiliser. Vous apprendrez également à choisir le bon cordon de lance-pierre et à bien le tendre.

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Prix ​​: 499 roubles.

Bonjour!

La description du produit est un didacticiel vidéo intitulé "Slingshot for Beginners" qui propose une formation sur la fabrication et l'utilisation d'un lance-pierre. À titre d'exemple d'utilisation d'une fronde, une situation est décrite dans laquelle un garçon a tiré un cordon en caoutchouc jusqu'à ce que sa longueur augmente de 10 cm, puis la question est posée à quelle vitesse une pierre pesant 20 grammes a volé, tirée de cette fronde.

Pour résoudre ce problème, il est nécessaire d’utiliser les lois de conservation de l’énergie et de la quantité de mouvement. Lorsque le cordon en caoutchouc était tendu de 10 cm, il était nécessaire d'appliquer une force de 10 N par centimètre, c'est-à-dire que la force totale appliquée par le garçon était de 100 N (10 N/cm * 10 cm).

Selon la loi de conservation de l'énergie, l'énergie potentielle de l'élastique tendu s'est transformée en énergie cinétique de la pierre au moment du tir. Vous pouvez exprimer la vitesse d'une pierre en utilisant la formule de l'énergie cinétique :

E = 1/2 * m * v^2,

où E est l'énergie cinétique, m est la masse de la pierre, v est la vitesse de la pierre.

On sait aussi que l'élan d'une pierre est égal à la force multipliée par la durée de cette force :

p = F * t.

Puisque la force est constante et égale à 100 N, et que le temps d'action de la force est égal au temps de vol de la pierre, nous pouvons exprimer le temps en termes de distance parcourue par la pierre et de vitesse :

t = d / v,

où d est la distance parcourue par la pierre.

Ainsi, nous pouvons exprimer l’élan en termes de vitesse et de masse de la pierre :

p = F * t = 100 N * (0,1 m / v) = 10 / v kg * m/s.

D’un autre côté, l’élan peut également être exprimé en termes de masse et de vitesse de la pierre :

p = m * v.

En comparant ces deux expressions, on obtient :

m * v = 10 / v.

De là, nous pouvons exprimer la vitesse :

v ^ 2 = 10 / m,

v = √(10 / m) = √(10 / 0,02) ≈ 22,36 m/s.

Ainsi, la vitesse de la pierre au moment du tir est d'environ 22,36 m/s.

J'espère que cela a aidé !

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Il n'y a pas de description du produit. Cependant, je peux calculer la vitesse de la pierre que le garçon a lâchée du lance-pierre et donner une solution détaillée au problème 10193 sur ce sujet.

Donné: Masse de pierre m = 20 g = 0,02 kg Augmentation de la longueur du cordon en caoutchouc ΔL = 10 cm = 0,1 m Force de tension du câble en caoutchouc F = ΔL * 10 N/cm = 1 N La résistance de l'air est négligeable.

Trouvons le travail effectué par le garçon pour tirer le cordon en caoutchouc par ΔL : A = F * ΔL = 1 N * 0,1 m = 0,1 J

Puisque le travail A a été effectué grâce à l’énergie potentielle du câble en caoutchouc, alors : A = ΔEп = (k * ΔL^2) / 2, où k est le coefficient d'élasticité du câble en caoutchouc.

Alors: k = (2 * A) / ΔL^2 = (2 * 0,1 J) / (0,1 m)^2 = 20 N/m

La vitesse de la pierre peut être déterminée à l'aide de la loi de conservation de l'énergie : m * v^2 / 2 = k * ΔL^2 / 2, où v est la vitesse de la pierre.

Alors: v = carré ((k * ΔL ^ 2) / m) = carré ((20 N/m * (0,1 m) ^ 2) / 0,02 kg) ≈ 10 m/s.

Réponse : la vitesse de la pierre lancée par le garçon avec la fronde est d'environ 10 m/s.

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