Какое изменение кинетической энергии и работа возникают, когда пуля массой 9 г пробивает доску толщиной 5 см, если ее скорость уменьшается с 600 м/с до 200 м/с? Также найдите значение силы сопротивления, принимая ее за постоянную величину.
Физика 8 класс Законы сохранения энергии кинетическая энергия работа сила сопротивления пуля изменение скорости физика 8 класс задачи по физике энергия и работа
Для решения этой задачи нам нужно рассмотреть два аспекта: изменение кинетической энергии пули и работу, которую выполняет сила сопротивления, когда пуля пробивает доску.
Шаг 1: Найдем изменение кинетической энергии.
Кинетическая энергия (КЭ) рассчитывается по формуле:
КЭ = (m * v^2) / 2,
где m - масса, v - скорость.Сначала переведем массу пули из граммов в килограммы:
Теперь найдем кинетическую энергию до и после пробивания доски.
Кинетическая энергия до пробивания:
Кинетическая энергия после пробивания:
Теперь найдем изменение кинетической энергии:
Таким образом, изменение кинетической энергии составляет -1440 Дж, что означает, что энергия уменьшилась.
Шаг 2: Найдем работу, совершенную силой сопротивления.
Работа (A), совершенная силой сопротивления, равна изменению кинетической энергии:
Работа отрицательна, что указывает на то, что сила сопротивления выполняет работу против движения пули.
Шаг 3: Найдем силу сопротивления.
Работа также может быть выражена через силу и расстояние:
A = F * d,
где F - сила сопротивления, d - расстояние, на котором эта сила действует.Расстояние, на котором действует сила сопротивления, равно толщине доски:
Теперь мы можем выразить силу:
Знак минус указывает на то, что сила сопротивления направлена против движения пули.
Итак, итоговые результаты: