Какова температура пули после того, как свинцовая пуля, летящая со скоростью 200 м/с, упала в земляной вал и 78% ее кинетической энергии превратились во внутреннюю энергию?

Физика 11 класс Термодинамика и преобразование энергии температура пули свинцовая пуля скорость 200 м/с земляной вал кинетическая энергия внутренняя энергия 78% кинетической энергии физика 11 класс теплота Энергия механика термодинамика Новый

Давайте решим задачу по шагам.

Шаг 1: Найдем кинетическую энергию пули.

Кинетическая энергия (Е) определяется по формуле:

• Е = (m * v^2) / 2

где m - масса пули, v - скорость пули. В нашем случае скорость равна 200 м/с. Однако нам не дана масса пули, и нам не нужно её значение, так как оно сократится в дальнейшем расчетах.

Шаг 2: Найдем часть кинетической энергии, которая преобразуется во внутреннюю энергию.

Согласно условию задачи, 78% кинетической энергии превращается во внутреннюю энергию (Q). Это можно записать как:

• Q = 0.78 * E

Подставим выражение для кинетической энергии:

• Q = 0.78 * (m * v^2) / 2

Шаг 3: Используем формулу для расчета изменения внутренней энергии.

Внутренняя энергия определяется по формуле:

• Q = c * m * (t2 - t1)

где c - удельная теплоемкость вещества, m - масса, t2 - конечная температура, t1 - начальная температура. Так как начальная температура (t1) пули не указана, мы будем считать ее равной 0 градусов для упрощения расчетов. Таким образом, у нас есть:

• c * m * (t2 - 0) = Q

Теперь подставим значение Q:

• c * m * t2 = 0.78 * (m * v^2) / 2

Шаг 4: Сократим массу пули (m) в уравнении.

Так как масса пули присутствует в обеих частях уравнения, мы можем ее сократить:

• c * t2 = 0.78 * (v^2) / 2

Шаг 5: Подставим известные значения и найдем конечную температуру.

Теперь подставим скорость пули (200 м/с) и удельную теплоемкость свинца (c = 130 Дж/кг*град):

• t2 = (0.78 * (200^2) / (2 * 130))

Рассчитаем:

• t2 = (0.78 * 40000) / 260
• t2 = 3120 / 260
• t2 = 120 градусов

Ответ: Температура пули после удара составит 120 градусов.