Zadanie Zadanie 5.4.5: Bilans energii i prędkość wylotowa mechanicznej wyrzutni harpunów

W mechanicznej wyrzutni harpunów badawczych cięciwę modelujemy sprężyną o

k = 500\,\text{N/m}

. Oblicz pracę napinania mechanizmu o

\Delta x = 60\,\text{cm}

oraz prędkość wylotową próbnika (

m = 40\,\text{g}

) przy sprawności wyrzutu

\eta = 80\%

Treść zadania

W mechanicznej wyrzutni harpunów badawczych naciąg cięciwy tytanowej modelujemy sprężyną o stałym współczynniku sprężystości

k = 500\,\text{N/m}

. Operator napina mechanizm, przesuwając uchwyt o

\Delta x = 60\,\text{cm}

(

0{,}60\,\text{m}

). Sprawność zamiany zgromadzonej energii potencjalnej sprężystości w energię kinetyczną wystrzeliwanego próbnika wynosi

\eta = 80\%

(

0{,}80

). Masa próbnika wynosi

m = 40\,\text{g}

(

0{,}040\,\text{kg}

). a) Oblicz pracę wykonaną przy napinaniu mechanizmu wyrzutni. b) Oblicz prędkość wylotową

v

próbnika opuszczającego wyrzutnię (podaj wartość w

\text{m/s}

oraz w

\text{km/h}

W = 90\,\text{J}

v = 60\,\text{m/s} = 216\,\text{km/h}

a: a)

W = 90\,\text{J}

b: b)

v = 60\,\text{m/s} = 216\,\text{km/h}