Dziecko za pomocą procy naciągnęło gumową linkę tak mocno, że jej długość wzrosła o 10 cm. Jaka była prędkość 20-gramowego kamienia w chwili strzału? Na każdy centymetr wydłużenia gumowego sznurka wymagana była siła 10 niutonów. Lot kamienia przeprowadzono bez uwzględnienia oporów powietrza.
Przedstawiamy Państwu unikalny produkt cyfrowy - samouczek wideo „Proca dla początkujących”. Na tej lekcji dowiesz się jak własnoręcznie wykonać procę i nauczysz się strzelać z niej równie celnie jak nasz główny bohater - chłopiec opisany w opisie produktu.
Film instruktażowy zawiera szczegółowe instrukcje wykonania procy oraz lekcje krok po kroku, jak z niej korzystać. Dowiesz się także jak wybrać odpowiednią linkę do procy i jak ją prawidłowo napiąć.
Nie przegap okazji, aby stać się prawdziwym mistrzem procy i uderzać znajomych precyzyjnymi strzałami! Kup teraz nasz samouczek wideo Slingshot dla początkujących!
Cena: 499 rubli.
Cześć!
Opis produktu to samouczek wideo zatytułowany „Proca dla początkujących”, który oferuje szkolenie w zakresie tworzenia i używania procy. Jako przykład użycia procy podano sytuację, w której chłopiec ciągnął gumową linkę aż jej długość wzrosła o 10 cm, po czym zadano pytanie, z jaką prędkością leciał wystrzelony z tej procy kamień o masie 20 gramów.
Aby rozwiązać ten problem, należy skorzystać z praw zachowania energii i pędu. Kiedy gumowy sznurek naprężył się o 10 cm, należało przyłożyć siłę 10 N na centymetr, czyli całkowita siła, jaką przyłożył chłopiec, wynosiła 100 N (10 N/cm * 10 cm).
Zgodnie z prawem zachowania energii, w momencie strzału energia potencjalna rozciągniętej gumki zamieniła się w energię kinetyczną kamienia. Prędkość kamienia można wyrazić za pomocą wzoru na energię kinetyczną:
E = 1/2 * m * v^2,
gdzie E to energia kinetyczna, m to masa kamienia, v to prędkość kamienia.
Wiadomo również, że pęd kamienia jest równy sile pomnożonej przez czas trwania tej siły:
p = F * t.
Ponieważ siła jest stała i równa 100 N, a czas działania siły jest równy czasowi lotu kamienia, czas możemy wyrazić za pomocą drogi, jaką przeleciał kamień oraz prędkości:
t = d/v,
gdzie d jest drogą przebytą przez kamień.
W ten sposób możemy wyrazić pęd w kategoriach prędkości i masy kamienia:
p = F * t = 100 N * (0,1 m / v) = 10 / v kg * m/s.
Z drugiej strony pęd można również wyrazić w kategoriach masy i prędkości kamienia:
p = m * v.
Porównując te dwa wyrażenia otrzymujemy:
m * v = 10 / v.
Stąd możemy wyrazić prędkość:
v^2 = 10 / m,
v = √(10 / m) = √(10 / 0,02) ≈ 22,36 m/s.
Zatem prędkość kamienia w momencie strzału wynosi około 22,36 m/s.
Mam nadzieję, że to pomogło!
***
Brak opisu produktu. Potrafię jednak obliczyć prędkość kamienia, który chłopiec wypuścił z procy, i podać szczegółowe rozwiązanie zadania 10193 na ten temat.
Dany: Masa kamienia m = 20 g = 0,02 kg Zwiększenie długości gumowego sznurka ΔL = 10 cm = 0,1 m Siła naciągu sznurka gumowego F = ΔL * 10 N/cm = 1 N Opór powietrza jest znikomy.
Obliczmy pracę wykonaną przez chłopca podczas ciągnięcia gumowego sznurka o ΔL: A = F * ΔL = 1 N * 0,1 m = 0,1 J
Ponieważ praca A została wykonana dzięki energii potencjalnej gumowego sznurka, to: A = ΔEп = (k * ΔL^2) / 2, gdzie k jest współczynnikiem elastyczności gumowego sznurka.
Następnie: k = (2 * A) / ΔL^2 = (2 * 0,1 J) / (0,1 m)^2 = 20 N/m
Prędkość kamienia można obliczyć korzystając z prawa zachowania energii: m * v^2 / 2 = k * ΔL^2 / 2, gdzie v jest prędkością kamienia.
Następnie: v = sqrt((k * ΔL^2) / m) = sqrt((20 N/m * (0,1 m)^2) / 0,02 kg) ≈ 10 m/s.
Odpowiedź: prędkość kamienia wypuszczonego przez chłopca z procy wynosi około 10 m/s.
***