Một súng lò xo gồm lò xo chiều dài tự nhiên 200 mm, độ cứng k = 2000 N/m

Một súng lò xo gồm lò xo chiều dài tự nhiên 200 mm, độ cứng k = 2000 N/m và đạn có khối lượng m = 50 g. Ban đầu lò xo bị nén đến chiều dài 50 mm (Hình 33.1). Hãy tính tốc độ của viên đạn khi bắn ra khỏi nòng súng.

Giải SBT Vật Lí 10 Bài 33: Biến dạng của vật rắn

Câu hỏi 33.8 trang 65 SBT Vật Lí 10: Một súng lò xo gồm lò xo chiều dài tự nhiên 200 mm, độ cứng k = 2000 N/m và đạn có khối lượng m = 50 g. Ban đầu lò xo bị nén đến chiều dài 50 mm (Hình 33.1). Hãy tính tốc độ của viên đạn khi bắn ra khỏi nòng súng.

Lời giải:

Ban đầu lò xo bị nén, thế năng đàn hồi dự trữ trong lò xo: $\text{W}=\frac{1}{2}k{x}^2$

Khi bắn, thế năng đàn hồi của lò xo sẽ chuyển hóa thành động năng và truyền cho viên đạn.

Do vậy ta có: $\frac{1}{2}k{x}^2=\frac{1}{2}m{v}^2$

Suy ra: v = x$\sqrt{\frac{k}{m}}$ = (200-50).10^-3.$\sqrt{\frac{2000}{50.{10}^{-3}}}$ = 30m/s