Question

С какой скоростью должна лететь свинцовая пуля, чтобы при ударе о преграду она расплавилась, если температура пули до уда�а 47 0С? При удапе в тепло превращается 60% энергии пули.

Answer 1

η=0.6

Δt=t₂-t₁=327 C-47=280 С  t₂=327 С температура при которой свинец плавиться

λ=25000 Дж/кг

c=130 Дж/кг*С

v-?

η=A/Q

η=mv²/2(Q₁+Q₂)

η=mv²/2(cmΔt+λm)

η=mv²/2m(cΔt+λ)

η=v²/2(cΔt+λ)

v²=2η(cΔt+λ)

v=√(2η(cΔt+λ))=√(2×0.6×(280×130+25000)=271.4 м/с

ответ: 271,4 м/с

Answer 2

Для решения этой задачи, нам нужно использовать закон сохранения энергии. Пусть масса пули будет m, её начальная скорость перед ударом - v0, начальная температура - T0, температура после удара - T1, а величина теплопотерь - Q.

Из закона сохранения энергии:

1/2 * m * v0^2 = Q + 1/2 * m * v1^2

где v1 - скорость пули после удара, которую мы хотим найти. Q - это теплопотери, которые мы можем выразить через изменение температуры:

Q = m * c * ΔT

где c - удельная теплоемкость материала (для свинца около 128 J/(kg·°C)), ΔT - изменение температуры:

ΔT = T1 - T0

Также дано, что при ударе в тепло превращается 60% энергии пули. Тогда, 40% энергии останется кинетической:

Q = 0.4 * 1/2 * m * v0^2

Теперь мы можем объединить уравнения:

0.4 * 1/2 * m * v0^2 = m * c * ΔT + 1/2 * m * v1^2

Отсюда можно выразить v1:

v1 = sqrt((0.4 * v0^2 - 2 * c * ΔT) / m)

Подставим значения:

Температура до удара, T0 = 47°C = 47 + 273.15 К = 320.15 К

Удельная теплоемкость свинца, c = 128 J/(kg·°C)

Изменение температуры, ΔT = 0°C - T0 = 0 - 320.15 К = -320.15 К

Теперь предположим, что масса пули m = 0.01 кг (10 г) для простоты расчётов.

Тогда:

v1 = sqrt((0.4 * (v0)^2 - 2 * c * ΔT) / m) = sqrt((0.4 * (v0)^2 - 2 * 128 * (-320.15)) / 0.01) = sqrt((0.4 * (v0)^2 + 81944) / 0.01)

Таким образом, скорость пули после удара, чтобы она расплавилась, составит:

v1 = sqrt((0.4 * (v0)^2 + 81944) / 0.01)

Пожалуйста, заметьте, что данная задача предполагает использование модельных упрощений и может не учитывать все физические аспекты реальной ситуации. Также стоит отметить, что в реальной жизни такие опасные эксперименты запрещены и опасны, и их выполнение может привести к серьезным последствиям. Всегда следует соблюдать правила безопасности и законы.