Какова была скорость свинцовой пули в момент столкновения с препятствием, если она нагрелась на 160 градусов Цельсия и при этом 30% её кинетической энергии было затрачено на это нагревание?

Физика 9 класс Преобразование энергии скорость свинцовой пули столкновение с препятствием нагревание пули кинетическая энергия физика 9 класс Новый

Для решения этой задачи нам нужно использовать закон сохранения энергии и формулу для расчета изменения температуры. Давайте разберем шаги подробно.

Шаг 1: Определим параметры задачи.

• Нагревание пули: 160 градусов Цельсия.
• 30% кинетической энергии пули затрачено на нагревание.

Шаг 2: Запишем формулы.

• Кинетическая энергия (КЭ) пули: КЭ = (m * v^2) / 2, где m - масса пули, v - скорость пули.
• Энергия, затраченная на нагревание: Q = m * c * ΔT, где c - удельная теплоемкость свинца (около 128 Дж/(кг·°C)), ΔT - изменение температуры (160°C).

Шаг 3: Выразим кинетическую энергию.

Поскольку 30% кинетической энергии идет на нагревание, мы можем записать:

0.3 * КЭ = Q

Подставим формулы:

0.3 * (m * v^2) / 2 = m * c * ΔT

Шаг 4: Упростим уравнение.

Мы можем сократить массу m с обеих сторон, так как она не равна нулю:

0.3 * (v^2) / 2 = c * ΔT

Теперь подставим значения:

• c = 128 Дж/(кг·°C)
• ΔT = 160°C

Тогда у нас получится:

0.3 * (v^2) / 2 = 128 * 160

Шаг 5: Найдем v^2.

Умножим обе стороны уравнения на 2:

0.3 * v^2 = 2 * 128 * 160

Теперь вычислим правую часть:

2 * 128 * 160 = 40960

Таким образом, у нас получается:

0.3 * v^2 = 40960

Теперь разделим обе стороны на 0.3:

v^2 = 40960 / 0.3 = 136533.33

Шаг 6: Найдем скорость v.

Теперь извлечем корень из v^2:

v = sqrt(136533.33) ≈ 369.67 м/с.

Ответ:

Скорость свинцовой пули в момент столкновения с препятствием была примерно 369.67 м/с.