Yaylı Fırlatıcılar

Coddy'nin Physics Journey'sinin Mekanik bölümünün bir parçası. Ders 62 / 97.

Sıkıştırılmış bir yay bir cismi fırlatabilir. Düzgün ve yatay bir yüzeyde, yayın tüm esneklik enerjisi kinetik enerjiye dönüşür:

$\tfrac{1}{2} k x^2 = \tfrac{1}{2} m v^2$

Önce: Bir top, duvarda x kadar sıkıştırılmış bir yaya dayanmış halde duruyor. Sonra: Yay doğal uzunluğuna geri dönmüş ve top v hızıyla uzaklaşıyor

Yay, top doğal uzunluğuna ulaşana kadar onu iter.

Cisim, yayı doğal uzunluğundayken en yüksek hızla terk eder. Sıkıştırma miktarını iki katına çıkarmak, fırlatma hızını iki katına çıkarır.

Enerji çubukları: bırakılmadan önce yayda 4 joule esneklik enerjisi ve hiç kinetik enerji yok; bırakıldıktan sonra esneklik enerjisi yok ve topta 4 joule kinetik enerji var

Yaydaki $4\ \mathrm{J}$ , $4\ \mathrm{J}$ kinetik enerjiye dönüşür.

Görev

Bir oyuncak dart tabancası, $0.02\ \mathrm{kg}$ kütleli bir dartı, $5\ \mathrm{m/s}$ hızla, $0.05\ \mathrm{m}$ sıkıştırılmış bir yaydan fırlatıyor. Yay sabiti $k$ 'yi bulun.