Question

Пуля массы 10г, летящая со скоростью 550 м/c, пробивает доску толщиной 50 см и вылетает со скоростью 200 м/c. Определить среднюю силу сопротивления, которая действует на пулю.

Answer 1

У меня вышло 2625 Н, отпишись потом насчет правильности

Answer 2

Для определения средней силы сопротивления, действующей на пулю, можно воспользоваться законом сохранения импульса. Если не учитывать гравитацию и другие внешние силы, то сумма импульсов до и после столкновения должна оставаться const.

Импульс (p) определяется как произведение массы тела (m) на его скорость (v):

p = m * v

Исходя из закона сохранения импульса:

Импульс до столкновения = Импульс после столкновения

Так как у нас только одно тело (пуля) и оно не меняет массу, то можно записать:

m_начальная * v_начальная = m_конечная * v_конечная

Где m_начальная = 10 г = 0.01 кг (масса пули до столкновения) v_начальная = 550 м/с (скорость пули до столкновения) m_конечная = 10 г = 0.01 кг (масса пули после столкновения) v_конечная = 200 м/с (скорость пули после столкновения)

Теперь, найдем изменение импульса:

Δp = m_конечная * v_конечная - m_начальная * v_начальная Δp = (0.01 кг) * (200 м/с) - (0.01 кг) * (550 м/с) Δp = 2 кг * м/с - 5.5 кг * м/с Δp = -3.5 кг * м/с

Отрицательный знак означает, что пуля изменяет свое направление, что логично после пробивания доски.

Теперь, чтобы найти среднюю силу сопротивления, используем следующее соотношение:

Δp = F * Δt

где Δp - изменение импульса, F - средняя сила сопротивления и Δt - время столкновения.

Нам не известно время столкновения, но мы можем найти его, используя данные о толщине доски и скорости пули после пробивания.

Доска толщиной 50 см = 0.5 м.

Δt = толщина доски / скорость пули после пробивания Δt = 0.5 м / 200 м/с Δt = 0.0025 с

Теперь можем найти среднюю силу сопротивления:

F = Δp / Δt F = (-3.5 кг * м/с) / 0.0025 с F = -1400 Н

Средняя сила сопротивления, действующая на пулю, составляет 1400 Н. Знак "-" говорит о том, что сила сопротивления направлена против движения пули и возникает из-за столкновения с доской.