Question

Свинцовая пуля пробивает деревянную стенку, имея в момент удара скорость 400 м/с. В результате 0,36 массы пули расплавилось. Какова была скорость пули при вылете из стены, если на изменение её внутренней энергии ушло 60 % потерянной механической энергии? Полученное в ответе число нужно округлить до целого числа. Начальная температура пули 50 °C. Температура плавления свинца 327 °C; удельная теплоёмкость свинца 130 Дж/(кг °C); удельная теплота плавления свинца 87 кДж/кг. (100 м/с).

Answer 1

Ответ:

250

Объяснение:

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем воспользоваться законом сохранения механической энергии и законом сохранения энергии тепла.

1. Начнем с расчета потерянной механической энергии:

Потерянная механическая энергия = начальная механическая энергия - конечная механическая энергия

Начальная механическая энергия = (1/2) * масса * начальная скорость^2 Конечная механическая энергия = (1/2) * масса * конечная скорость^2

где масса пули - m, начальная скорость - 400 м/с, конечная скорость - v (которую мы ищем).

Потерянная механическая энергия = (1/2) * m * 400^2 - (1/2) * m * v^2

2. Теперь рассчитаем изменение внутренней энергии пули. Мы знаем, что 60% потерянной механической энергии ушло на изменение внутренней энергии:

Изменение внутренней энергии пули = 0.6 * потерянная механическая энергия

3. Теперь рассчитаем количество тепла, которое пуля получила при плавлении части своей массы. Для этого используем удельную теплоту плавления:

Количество тепла = (масса, расплавившейся, части пули) * удельная теплота плавления

Масса, расплавившейся, части пули = 0.36 * m (как указано в условии)

4. Теперь рассчитаем изменение температуры этой расплавившейся части пули, используя удельную теплоемкость свинца:

Изменение температуры = Количество тепла / (масса, расплавившейся, части пули * удельная теплоемкость свинца)

5. Теперь найдем начальную температуру расплавившейся части пули:

Начальная температура расплавившейся части пули = Начальная температура пули - Изменение температуры

6. Теперь найдем конечную температуру расплавившейся части пули, которая равна температуре плавления свинца (327°C).

7. Наконец, найдем скорость пули при вылете из стены, используя изменение внутренней энергии и конечную температуру расплавившейся части пули:

Изменение внутренней энергии = масса, расплавившейся, части пули * удельная теплоемкость свинца * (конечная температура - начальная температура расплавившейся части пули)

Теперь мы можем решить эту систему уравнений и найти конечную скорость пули.