Question

1.053. При піскоструйній обробці деталі пісок направляється на поверхню, яку треба обробити, зі швидкістю U = 50 м/c. Maca піщинки m= 0,1 г, площа дотику її з деталлю дорівнює 5 = 0,3 мм², а кут, утворений траєкторією піщинки з нормаллю до поверхні удару, дорівнює куту, утвореному траєкторією з нормаллю після удару, і складає 30º. Час удару ∆t = 0,001 c. Визначити тиск, який чинить піщинка, якщо відбивається вона з такою ж швидкістю. Відповідь виразити в МПа. Будь ласка, дуже потрібно!!! З поясненням та малюнком, даю багато балів!!​

Answer 1

Відповідь:ля обчислення тиску, який чинить піщинка, можна використовувати закон збереження імпульсу. Закон збереження імпульсу стверджує, що сума імпульсів перед ударом дорівнює сумі імпульсів після удару.

Спочатку розрахуємо імпульс піщинки перед ударом. Імпульс об'єкта розраховується за формулою:

I = m * V,

де:

I - імпульс,

m - маса піщинки,

V - швидкість піщинки перед ударом.

Масу піщинки переведемо в кількість кілограмів:

m = 0,1 г = 0,1 * 10^(-3) кг = 0,0001 кг.

Швидкість піщинки перед ударом V = U = 50 м/c.

Отже, імпульс піщинки перед ударом:

I_перед = 0,0001 кг * 50 м/c = 0,005 кг * м/c.

Після відбиття піщинка також рухається зі швидкістю U = 50 м/c, але зі зміненим напрямом. Так як кут відбиття дорівнює куту падіння і складає 30º, то швидкість піщинки після відбиття також дорівнює 50 м/c.

Знайдемо імпульс піщинки після відбиття:

I_після = 0,0001 кг * 50 м/c = 0,005 кг * м/c.

Закон збереження імпульсу стверджує, що I_перед = I_після.

Тепер ми можемо обчислити тиск, який чинить піщинка під час удару, використовуючи закон зміни імпульсу:

ΔI = F * Δt,

де:

ΔI - зміна імпульсу,

F - тиск,

Δt - час удару.

Ми знаємо, що ΔI = I_після - I_перед = 0,005 кг * м/c - 0,005 кг * м/c = 0.

Також ми знаємо час удару Δt = 0,001 c.

Зараз можемо знайти тиск F:

F = ΔI / Δt = 0 / 0,001 c = 0 Н.

Отже, тиск, який чинить піщинка під час удару, дорівнює 0 Н. Відповідь виразимо в МПа:

1 Н = 10^(-6) МПа.

Тому тиск дорівнює 0 МПа.

Пояснення:

Answer 2

Для визначення тиску, який чинить піщинка при відбитті, можна скористатися законом збереження кінетичної енергії. За цим законом сума кінетичної енергії до удару дорівнює сумі кінетичної енергії після удару.

Спочатку визначимо кінетичну енергію піщинки до удару: K1 = (m * U^2) / 2 K1 = (0,1 * (50)^2) / 2 K1 = 125 Дж

Тепер визначимо кінетичну енергію піщинки після удару. Для цього використаємо рівняння збереження кінетичної енергії, враховуючи, що кут відбиття дорівнює куту падіння, тобто кут відбиття також дорівнює 30º: K2 = (m * V^2) / 2 K2 = (0,1 * (50)^2) / 2 K2 = 125 Дж

Тепер можемо визначити тиск, який чинить піщинка при відбитті. Тиск можна знайти, використовуючи формулу: P = F / A

де F - сила, що діє на поверхню, A - площа дотику.

Так як піщинка відбивається з такою ж швидкістю, сила, що діє на поверхню, також залишається такою ж. Тому тиск при відбитті буде такий самий, як і при ударі.

Отже, тиск, який чинить піщинка при відбитті, буде такий самий, як і при ударі, і визначається формулою: P = F / A

де F = Δp / Δt - зміна імпульсу піщинки за час удару, Δp = m * Δv, Δv = U - V - зміна швидкості піщинки за час удару.

Отже, можна визначити тиск, який чинить піщинка при відбитті, використовуючи вищезазначені формули та величини, отримані в ході розв'язання задачі.