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バネ式発射装置

CoddyのPhysicsジャーニー「力学」セクションの一部。レッスン 62/97。

圧縮されたばねは物体を発射できます。滑らかで水平な面では、ばねの弾性エネルギーはすべて運動エネルギーになります:

12kx2=12mv2\tfrac{1}{2} k x^2 = \tfrac{1}{2} m v^2

前:壁際で、xだけ圧縮されたばねにボールが接して静止している。後:ばねは自然長に戻り、ボールは速さvで離れていく

ばねは自然長に達するまでボールを押します。

物体は自然長まで戻ったばねから、最高速度で飛び出します。圧縮量を2倍にすると、発射速度も2倍になります。

エネルギーバー:解放前、ばねに弾性エネルギー4ジュールがあり、運動エネルギーはない。解放後、弾性エネルギーはなく、ボールに運動エネルギー4ジュールがある

ばねの4 J4\ \mathrm{J}が、運動エネルギー4 J4\ \mathrm{J}になります。

challenge icon

チャレンジ

おもちゃのダーツ銃が、0.02 kg0.02\ \mathrm{kg}のダーツを、5 m/s5\ \mathrm{m/s}の速さで発射する。ばねは0.05 m0.05\ \mathrm{m}縮められている。ばね定数kkを求めなさい。

自分で試してみよう

Physics diagram: spring, ball, path; arrows v = 5 m/s

kk だけを残す

quiz icon腕試し

このレッスンには短いクイズがあります。レッスンを始めて解答し、進捗を記録しましょう。

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