Question

Пуля массой 7г вылетает под действием пороховых газов из канала ствола длиной 45см со скоростью 15м/с. Определите среднюю силу давления пороховых газов. Трением пули о стенки ствола можно пренебречь.РИСУНОК С ВЕКТОРНЫМ ПРОИЗВЕДЕНИЕМ ПОДАЛУЙСТА СРОЧНО ПИПЕЦ

Answer 1

По закону сохранения энергии m*V^2/2=F*L
F=m*V^2/2*L=7*10^-7*15^2/2*0,45=1,75 H

Answer 2

Для определения средней силы давления пороховых газов на пулю воспользуемся законом сохранения импульса.

Импульс равен произведению массы на скорость:

Импульс перед вылетом: $m \cdot v$,

где $m$ - масса пули (7 г, или $0.007$ кг), а $v$ - начальная скорость (15 м/с).

Импульс после вылета будет равен $0$, так как пуля вылетает из ствола.

Согласно закону сохранения импульса, изменение импульса равно силе, приложенной к системе (пуля), умноженной на время:

$F \cdot \Delta t = m \cdot v$

где $F$ - средняя сила давления пороховых газов, $\Delta t$ - время действия силы.

В данной ситуации $\Delta t$ можно считать равным времени, за которое пуля проходит по длине ствола, то есть $45$ см ($0.45$ м), делённое на начальную скорость $v$, что равно $0.45 / 15 = 0.03$ с.

Теперь мы можем решить уравнение для силы:

$F = \frac{m \cdot v}{\Delta t} = \frac{0.007 \, \text{кг} \cdot 15 \, \text{м/с}}{0.03 \, \text{с}} \approx 3.5 \, \text{Н}$

Средняя сила давления пороховых газов на пулю составляет примерно $3.5$ Ньютонов.