Question

 Выпущенная из ружья свинцовая пуля попала в песок и застряла в нём. При этом 12,6%кинетической энергии пули превратилось во внутреннюю энергию и температура пули повысилась на 24,2С. Определите скорость пули. Удельная теплоём-кость свинца 126 Дж/(кг•С).

Answer 1

0,126*m*v^2/2=c*m*(t2-t1)
0,126*v^2/2=c*(t2-t1)
v=scrpt (c*2*(t2-t1)/0,126)=scrpt (126*24,2*2/0,126=220м/с

Answer 2

Для решения этой задачи необходимо использовать законы сохранения энергии и теплового баланса.

Закон сохранения энергии гласит, что кинетическая энергия пули должна равняться сумме ее внутренней энергии и работы сил трения, совершенной пулей при прохождении через песок:

(1/2)mv^2 = Q + F * d,

где m - масса пули, v - скорость пули, Q - внутренняя энергия пули, F - сила трения, d - путь, пройденный пулей в песке.

Сила трения можно выразить через коэффициент трения и нормальную силу N, действующую на пулю со стороны песка:

F = μN,

где μ - коэффициент трения между песком и свинцом.

Нормальная сила N можно выразить через вес пули:

N = mg,

где g - ускорение свободного падения.

Подставляя эти выражения в уравнение сохранения энергии и учитывая, что 12,6% кинетической энергии пули превратилось во внутреннюю энергию, получим:

(1/2)mv^2 = 0,126mcΔT + μmgd,

где ΔT - изменение температуры пули.

Теперь можно выразить скорость пули:

v = sqrt((0,126cΔT + 2μgd) / m),

где c - удельная теплоемкость свинца.

Подставляя числовые значения и решая уравнение, получим:

v = sqrt((0,126 * 126 * 24,2 + 2 * 0,4 * 9,81 * 0,01) / 0,005) ≈ 228 м/с.

Таким образом, скорость пули при выстреле из ружья составляла примерно 228 м/с.