Question

Снаряд масою m=30кг вилітає горизонтально з дула гармати зі швидкістю V=600 м/с. Довжина ствола гармати S=2.5 м. Яке середнє значення сили тиску газів на снаряд?

Answer 1

Відповідь: 7200 Н

Пояснення:

Answer 2

Щоб знайти середнє значення сили тиску газів на снаряд, ми можемо скористатися другим законом Ньютона (законом руху), який гласить, що сила, що діє на об'єкт, рівна зміні імпульсу цього об'єкта за час її дії.

Імпульс (P) об'єкта можна обчислити як добуток маси об'єкта (m) на його швидкість (V):

P = m * V

Ваш снаряд має масу m = 30 кг і швидкість V = 600 м/с. Тому імпульс снаряда дорівнює:

P = 30 кг * 600 м/с = 18000 кг м/с

Довжина ствола гармати S = 2.5 м. Час, протягом якого гази надають снаряду прискорення, можна обчислити, використовуючи формулу для рівномірного прямолінійного руху:

S = (1/2) * a * t^2

де S - довжина ствола, a - прискорення, t - час.

Ми хочемо знати середнє значення сили тиску, тобто силу, поділену на час. Отже, ми можемо переписати цей вираз для сили тиску:

F = (m * V) / t

Тепер розв'яжемо рівняння для часу (t) у виразі для S:

2S = a * t^2

a = (2S) / t^2

Тепер підставимо значення a у вираз для сили тиску (F):

F = (m * V) / [(2S) / t^2]

F = (m * V * t^2) / (2S)

Тепер ми можемо обчислити значення сили тиску, замінивши всі відомі величини:

F = (30 кг * 600 м/с * t^2) / (2 * 2.5 м)

F = (18000 кг м/с * t^2) / 5 м

Тепер ми маємо вираз для сили тиску газів на снаряд відносно часу. Щоб знайти середнє значення цієї сили тиску, потрібно визначити час, протягом якого гази діють на снаряд.

Для цього можна використовувати закони руху гармати, але нам потрібно більше інформації про характер руху гармати, так як це може залежати від багатьох факторів, таких як маса гармати, конструкція, і так далі.

Якщо ви надаєте додаткову інформацію про рух гармати або можливість визначити час, протягом якого діє сила, я можу продовжити розрахунок.