Какова скорость вылета пули V2, средняя сила сопротивления F, работа A и приращение кинетической энергии при пробитии доски толщиной 3 см пулей массой 8 грамм, которая двигалась со скоростью 500 м/с?

Физика 11 класс Законы сохранения энергии и работа сил скорость вылета пули сила сопротивления работа кинетическая энергия пробитие доски толщина доски масса пули скорость пули физика 11 класс задачи по физике Новый

Чтобы ответить на вопрос, давайте разберем его по шагам. Нам необходимо найти скорость вылета пули, среднюю силу сопротивления, работу и приращение кинетической энергии при пробитии доски.

1. Скорость вылета пули V2:

Скорость вылета пули после пробития доски можно определить, если знаем, что пуля теряет часть своей кинетической энергии на преодоление сопротивления доски. Однако, для простоты, предположим, что пуля пробивает доску и продолжает двигаться с некоторой новой скоростью V2.

Для начала, найдем начальную кинетическую энергию пули:

• Кинетическая энергия (E) = 0.5 * m * v^2, где m - масса пули, v - скорость пули.
• m = 8 грамм = 0.008 кг, v = 500 м/с.
• E = 0.5 * 0.008 * (500)^2 = 1000 Дж.

2. Средняя сила сопротивления F:

Для определения средней силы сопротивления, воспользуемся формулой работы:

• A = F * d, где A - работа, F - сила, d - расстояние (толщина доски).
• Работа равна изменению кинетической энергии, то есть A = E1 - E2, где E1 - начальная энергия, E2 - конечная энергия.

Предположим, что пуля останавливается после пробития доски, тогда E2 = 0. Следовательно:

• A = E1 - E2 = 1000 Дж - 0 = 1000 Дж.

Теперь мы можем найти среднюю силу сопротивления:

• d = 3 см = 0.03 м.
• F = A / d = 1000 Дж / 0.03 м ≈ 33333.33 Н.

3. Работа A:

Как мы уже посчитали, работа, совершенная при пробитии доски, равна 1000 Дж.

4. Приращение кинетической энергии:

Приращение кинетической энергии можно определить как разницу между начальной и конечной кинетической энергией:

• Приращение кинетической энергии = E2 - E1.
• Так как E2 = 0, то приращение кинетической энергии равно -1000 Дж (пуля потеряла всю свою кинетическую энергию).

Итак, подводя итог, мы имеем:

• Скорость вылета пули V2 (при предположении, что она останавливается) = 0 м/с.
• Средняя сила сопротивления F ≈ 33333.33 Н.
• Работа A = 1000 Дж.
• Приращение кинетической энергии = -1000 Дж.