Сделаете мне контрольну по физике 7 клас

Вращение твердого тела может осуществляться вокруг

неподвижной оси или вокруг точки. Вращательное движение вокруг

неподвижной оси - это движение твердого тела, при котором все его

точки, двигаясь в параллельных плоскостях, описывают окружности

с центрами, лежащими на одной неподвижной прямой, называемой

осью вращения. При этом все точки тела за данный промежуток

времени поворачиваются на один и тот же угол. Тело, совершающее

вращательное движение вокруг неподвижной оси (простое

вращательное движение), имеет одну степень свободы, и его

положение определяется углом поворота φ, а угловое перемещение

- Δφ или dφ.

Вращательное движение задается уравнением φ = φ(t).

Тело, совершающее вращательное движение вокруг одной

неподвижной точки (например, движение гироскопа), имеет три

степени свободы.

1.2. Основные кинематические характеристики

Основные кинематические характеристики вращательного

движения тела - угловое перемещение Δφ или dφ, угловая скорость

ω и угловое ускорение ε. Векторы ⃗ , ⃗ , - это псевдовекторы или

аксиальные векторы, не имеющие определенную точку

приложения: они откладываются на оси вращения из любой ее

точки.

Угловое перемещение — это псевдовектор, модуль которого

равен углу поворота Δφ, а направление совпадает с осью, вокруг

которой тело поворачивается, и определяется правилом правого

винта: вектор ⃗ направлен в ту сторону, откуда поворот тела виден

против хода часовой стрелки (рис. 1). В системе СИ угол поворота

измеряется в радианах (рад).

Угловой скоростью называется величина, характеризующая

быстроту вращения твердого тела, равная отношению

элементарного угла поворота dφ к промежутку времени d t

1. До выстрела пружина пистолета сжата, то есть обладает потенциальной энергией. В момент выстрела пружина разжимается, толкая снаряд, при этом её потенциальная энергия переходит в кинетическую энергию снаряда. Горизонтальное перемещение снаряда не меняет его энергию, но при этом он ещё и падает, значит его потенциальная энергия уменьшается, а точнее переходит в кинетическую (в добавок к начальной его кинетической энергии от пружины). Чем ниже снаряд, тем меньше его потенциальная энергия, и тем выше кинетическая (то есть и скорость движения). У самой земли прям перед падением его потенциальная энергия равна 0, а кинетическая максимальна.

2. Найдём скорость вылета V0 через начальную кинетическую энергию Eк0:
Eк0 = m*V0²/2
Как говорилось выше, эта кинетическая энергия равна потенциальной энергии сжатой пружины Eпр:
Eк0 = Eпр
m*V0²/2 = Eпр
Потенциальная энергия пружины жёсткостью k, сжатой на величину x:
Eпр = k*x²/2, тогда
m*V0²/2 = k*x²/2
m*V0² = k*x²
V0 = √(k*x²/m)
V0 = √(1800 Н/м * (4 см)² / 80 г)
Переведу всё в СИ:
V0 = √(1800 Н/м * (0,04 м)² / 0,08 кг)
V0 = √(36 м²/с²)
V0 = 6 м/с

3. На высоте h =1 м снаряд обладал потенциальной энергией относительно земли:
Eп = m*g*h
Прям перед падением на землю вся эта потенциальная энергия перешла в кинетическую (в добавок к кинетической энергии от пружины). Тогда перед падением кинетическая энергия:
Eк = Eпр + Eп
Eк = k*x²/2 + m*g*h
Распишем кинетическую энергию через массу m и искомую скорость V:
m*V²/2 = k*x²/2 + m*g*h
V = √(k*x²/m + 2*g*h)
V = √(1800 Н/м * (0,04 м)² / (0,08 кг) + 2 * 10 Н/кг * 1 м)
V = √(56 м²/с²)
V ≈ 7,5 м/с