Какое изменение кинетической энергии и работа происходят, когда пуля массой 9 г пробивает доску толщиной 5 см и замедляется с 600 м/с до 200 м/с? Кроме того, какая сила сопротивления, если считать ее постоянной величиной?

Физика 9 класс Работа и энергия изменение кинетической энергии работа пули сила сопротивления пуля 9 г пробитие доски замедление 600 м/с до 200 м/с физика 9 класс Новый

Давайте решим эту задачу пошагово.

Шаг 1: Определение изменения кинетической энергии

Кинетическая энергия (КЭ) рассчитывается по формуле:

КЭ = (m * v^2) / 2

где m - масса, v - скорость.

• Сначала найдем начальную кинетическую энергию пули, когда она движется со скоростью 600 м/с:
• Масса пули m = 9 г = 0.009 кг (переводим в килограммы).
• Начальная скорость v1 = 600 м/с.
• КЭ1 = (0.009 * (600)^2) / 2 = (0.009 * 360000) / 2 = 1620 Дж.

• Теперь найдем конечную кинетическую энергию пули, когда она замедляется до скорости 200 м/с:
• Конечная скорость v2 = 200 м/с.
• КЭ2 = (0.009 * (200)^2) / 2 = (0.009 * 40000) / 2 = 180 Дж.

Теперь найдем изменение кинетической энергии:

ΔКЭ = КЭ2 - КЭ1 = 180 Дж - 1620 Дж = -1440 Дж.

Шаг 2: Определение работы, совершенной силой сопротивления

Работа (A), совершенная силой, равна изменению кинетической энергии:

A = ΔКЭ = -1440 Дж.

Шаг 3: Определение силы сопротивления

Работа также может быть выражена через силу и расстояние:

A = F * d

где F - сила сопротивления, d - расстояние (толщина доски).

• Расстояние d = 5 см = 0.05 м (переводим в метры).
• Теперь подставим известные значения в формулу:
• -1440 Дж = F * 0.05 м.
• Теперь выразим силу F:
• F = -1440 Дж / 0.05 м = -28800 Н.

Знак минус указывает на то, что сила сопротивления направлена в противоположную сторону движения пули.

Итак, в итоге:

• Изменение кинетической энергии составляет -1440 Дж.
• Работа, совершенная силой сопротивления, равна -1440 Дж.
• Сила сопротивления составляет 28800 Н.