Question

Пуля массой 10г, летевшая со скоростью 800 м/с, пробила доску толщиной 10 см. После этого скорость пули уменьшилась до 400 м/с. Найти среднюю силу сопротивления доски.

Answer 1

Ответ:

Переведём граммы в килограммы : 10г = 0.01кг Энегрия пули : K = m* V^2/2 была K = 0,01кг*800м/с*800/2 =3200 дж стала K = 0,01кг*400м/с*400/2 =800 дж Работа, затраченная на проход доски = 3200-800 = 2400дж A = F*S, следовательно F = A:S = 2400:0.08 = 30000 H.

Answer 2

Для нахождения средней силы сопротивления доски мы можем использовать второй закон Ньютона, который гласит, что сила, действующая на объект, равна изменению импульса объекта по времени.

Сначала найдем изменение импульса пули. Импульс вычисляется как произведение массы на скорость:

Импульс пули до пробивания: $p_{\text{нач}} = m \cdot v_{\text{нач}} = 0.01 \, \text{кг} \cdot 800 \, \text{м/с} = 8 \, \text{кг·м/с}$.

Импульс пули после пробивания: $p_{\text{кон}} = m \cdot v_{\text{кон}} = 0.01 \, \text{кг} \cdot 400 \, \text{м/с} = 4 \, \text{кг·м/с}$.

Теперь найдем изменение импульса пули: $\Delta p = p_{\text{кон}} - p_{\text{нач}} = 4 \, \text{кг·м/с} - 8 \, \text{кг·м/с} = -4 \, \text{кг·м/с}$.

Средняя сила сопротивления доски равна изменению импульса пули, деленному на время, за которое это изменение произошло. Так как изменение импульса отрицательное, сила сопротивления будет направлена в противоположную сторону движения пули.

Время, за которое произошло изменение импульса, можно найти из времени, за которое пуля пролетела через доску. Для этого используем уравнение движения:

$$d = v \cdot t,$$

где $d$ - толщина доски (0.10 м), $v$ - начальная скорость пули (800 м/с), $t$ - время.

Из этого уравнения можно выразить $t$:

$$t = \frac{d}{v} = \frac{0.10 \, \text{м}}{800 \, \text{м/с}} = 0.000125 \, \text{с}.$$

Теперь мы можем найти среднюю силу сопротивления:

$$F_{\text{средняя}} = \frac{\Delta p}{t} = \frac{-4 \, \text{кг·м/с}}{0.000125 \, \text{с}} = -32,000 \, \text{Н}.$$

Ответ: Средняя сила сопротивления доски равна 32,000 Н и направлена против движения пули.