1. Calculez l'énergie potentielle élastique

* L'énergie potentielle élastique stockée dans la bande de caoutchouc est donnée par:

* pe =(1/2) * k * x²

* Où:

* PE est l'énergie potentielle

* k est la constante de ressort de l'élastique (nous devrons trouver cela)

* x est la distance que la bande élastique est étirée (0,15 m)

2. Déterminez la constante de ressort (k)

* Nous pouvons trouver la constante de ressort en utilisant la force appliquée et la distance étirée:

* f =k * x

* k =f / x =27 n / 0,15 m =180 n / m

3. Calculez l'énergie cinétique

* En supposant aucune perte d'énergie due à la friction ou à d'autres facteurs, l'énergie potentielle élastique est convertie en énergie cinétique de la pierre:

* ke =(1/2) * m * v²

* Où:

* Ke est l'énergie cinétique

* m est la masse de la pierre (0,025 kg)

* V est la vitesse initiale de la pierre (ce que nous voulons trouver)

4. ÉQUIPEZ POTENTION ET ÉNERVIE CYSIQUE

* Puisque l'énergie est conservée:

* pe =ke

* (1/2) * k * x² =(1/2) * m * v²

5. Résoudre pour la vitesse initiale (v)

* Remplacez les valeurs connues et résolvez à V:

* (1/2) * 180 n / m * (0,15 m) ² =(1/2) * 0,025 kg * v²

* v² =(180 n / m * 0,15 m²) / 0,025 kg

* v =√ ((180 * 0,15²) / 0,025) ≈ 11,0 m / s

Par conséquent, la vitesse initiale de la pierre est d'environ 11,0 m / s.

Remarque importante: Ce calcul fait plusieurs hypothèses, notamment:

* pas de perte d'énergie: En réalité, il y aura une certaine perte d'énergie due à la friction, à la résistance à l'air et à l'élasticité imparfaite de l'élastique.

* Comportement de printemps idéal: Nous supposons que le caoutchouc agit comme un printemps parfait, qui pourrait ne pas être entièrement précis.

Ces facteurs signifient que la vitesse initiale réelle de la pierre sera probablement légèrement inférieure à la valeur calculée.