Школьник проводит опыты с пружинным пистолетом. Он заряжает в пистолет стальной шарик и стреляет им, измеряя зависимость модуля скорости шарика в момент его вылета из пистолета от величины
сжатия пружины перед выстрелом. Жесткость пружины 80 Н/м, масса шарика 30 г. После полного распрямления пружины шарик сразу же вылетает из ствола пистолета. Полученные школьником результаты приведены в таблице.
| 1,0 | 2,0 | 3,0 | 4,0 | 5,0 | 6,0 | 7,0 | 8,0 | |
| 0,365 | 0,894 | 1,414 | 1,932 | 2,450 | 2,967 | 3,483 | 4,000 |
Выберите все верные утверждения о результатах этих опытов на основании данных, содержащихся в таблице.
1. Когда пружина пистолета сжата на максимальную величину 8 см, в ней запасена потенциальная энергия 256 мДж.
2. Если начальное сжатие пружины равно 5 см, то модуль импульса шарика в момент вылета из пистолета
3. Модуль скорости шарика убывает при возрастании величины
сжатия пружины.
4. Трение пружины и шарика о ствол пистолета отсутствует.
5. Если начальное сжатие пружины равно 2 см, то в процессе выстрела выделяется количество теплоты 4 мДж.
1. Верно. Потенциальная энергия пружины равна:
2. Неверно. При сжатии пружины 5 см скорость шарика равна 2,45 м/с. Тогда его импульс равен:
3. Неверно. Из таблицы следует, что при возрастании сжатия пружины скорость шарика увеличивается.
4. Неверно. Поскольку отношение не является постоянной величиной, то полная энергия системы «пистолет — шарик» не сохраняется. Следовательно, действует сила трения.
5. Верно. В тепло по закону сохранения энергии переходит:
Ответ: 15.

