2024-05-30 23:25:59
Тема: Законы Ньютона. Пуля массой 7,9г вылетает под действием пороховых газов из канала ствола длиной 45 см со скоростью 54 км/ч. вычислите среднюю силу давления пороховых газов. Трением пули о стенки ствола пренебречь.
Физика 9 класс Законы Ньютона. Ключевые слова: законы Ньютона пуля пороховые газы сила давления ствол.
2024-06-06 23:31:19
Решение:
Импульс пули на момент вылета из ствола равен:$p = mv$, где $m$ — масса пули, $v$ — скорость пули.
Согласно второму закону Ньютона в импульсной форме:$p=Ft$, где $t$ — время действия силы давления пороховых газов $F$.
Из кинематических соображений имеем:$L=a*(t^2)/2$, где $L$ — длина ствола, $a$ — ускорение пули в стволе.
Из второго закона Ньютона получим:$a=F/m$.
Имеем систему уравнений:
- $mv=Ft$;
- $L=a*(t^2)/2$;
- $F=ma$.
Решаем её относительно $F$:$t = \sqrt{2L/a}=\sqrt{2Lm/F}$, откуда$mv=Ft=F*\sqrt{2Lm/F}=\sqrt{2FLm}$.
Получаем:$m^2v^2=2FLm$, откуда$mv^2=2FL$.
Окончательно:$F=m*(v^2)/(2L)$.
Подставляем численные значения величин, выраженных в СИ:$F = 0,0079 (15)^2 / (2 0,45) = 1,95 Н$.
Объяснение:
В данном решении используется второй закон Ньютона, который гласит, что сила, действующая на тело, равна произведению массы тела на его ускорение. Также используются формулы кинематики для равноускоренного движения.
Решение начинается с определения импульса пули на момент её вылета из ствола. Затем используется второй закон Ньютона для определения силы, действующей на пулю. Далее используются кинематические формулы для нахождения ускорения и времени полёта пули в стволе, а также формула связи между силой и ускорением. В результате получается выражение для силы, которое затем подставляется в численные значения.
