Question

Свинцовая пуля массой 5 г и скоростью 300 м/с ударяется о стальную пластину и останавливается. Какая часть пули плавится при ударе, если не учитывать теплообмен между сталью и пулей?

Answer 1

5г*300м/с

3 часть пулии

Answer 2

Для определения того, какая часть свинцовой пули плавится при ударе о стальную пластину, мы можем использовать законы сохранения энергии и импульса. При столкновении пули с пластиной, энергия и импульс будут сохраняться.

Для начала, давайте определим начальную кинетическую энергию пули и конечную кинетическую энергию пули после удара. Кинетическая энергия выражается формулой:

E = (1/2) * m * v^2

где E - кинетическая энергия, m - масса объекта, v - его скорость.

Начальная кинетическая энергия пули:

E начальная = (1/2) * 0.005 кг * (300 м/с)^2 = 22.5 Дж

Теперь, после удара, пуля останавливается, поэтому её конечная скорость равна нулю. Таким образом, конечная кинетическая энергия пули равна нулю.

E конечная = 0 Дж

Закон сохранения энергии гласит, что начальная кинетическая энергия пули должна равняться её конечной кинетической энергии, за вычетом любых потерь энергии, таких как плавление пули.

E начальная = E конечная + Потери энергии

22.5 Дж = 0 Дж + Потери энергии

Потери энергии = 22.5 Дж

Теперь мы можем определить количество плавившегося свинца, используя удельную энергию плавления свинца. Удельная энергия плавления (Q) - это количество энергии, необходимое для плавления единицы массы вещества. Для свинца Q составляет около 24 000 Дж/кг.

Потери энергии = масса свинца * Q

22.5 Дж = масса свинца * 24,000 Дж/кг

масса свинца = 22.5 Дж / (24,000 Дж/кг) ≈ 0.0009375 кг

Таким образом, при ударе о стальную пластину массой 5 г (0.005 кг) и скоростью 300 м/с, примерно 0.0009375 кг или 0.9375 г свинцовой пули плавятся.