Question

Из орудия вылетел снаряд массой 10 кг со скоростью 600 м/с определите среднюю силу давления пороховых газов, если снаряд движется внутри ствола орудия 0,005 с

Answer 1

mv=F*t

F=mv/t=10*600/0.005=1.2*10^6 H

=====================

Answer 2

Для определения средней силы давления пороховых газов (P) в стволе орудия, можно использовать уравнение движения. Для этого воспользуемся законом сохранения энергии, который для ствола орудия можно записать в виде уравнения Бернулли:

\[ P_1 + \frac{1}{2} \rho v_1^2 + \rho gh_1 + U_1 = P_2 + \frac{1}{2} \rho v_2^2 + \rho gh_2 + U_2 \]

где: - \( P_1 \) и \( P_2 \) - давление в начальный и конечный моменты времени соответственно, - \( \rho \) - плотность среды (в данном случае, пороховых газов), - \( v_1 \) и \( v_2 \) - скорость газов в начальный и конечный моменты времени, - \( g \) - ускорение свободного падения, - \( h_1 \) и \( h_2 \) - высоты в начальный и конечный моменты времени, - \( U_1 \) и \( U_2 \) - внутренняя энергия пороховых газов в начальный и конечный моменты времени.

Поскольку мы рассматриваем движение вдоль ствола орудия, вертикальные компоненты (высоты и потенциальные энергии) не участвуют. Уравнение упрощается:

\[ P_1 + \frac{1}{2} \rho v_1^2 = P_2 + \frac{1}{2} \rho v_2^2 \]

В начальный момент времени (\( t = 0 \)), \( v_1 = 0 \), так как снаряд только начал двигаться внутри ствола. В конечный момент времени (\( t = 0.005 \) с), \( v_2 = 600 \) м/с.

Уравнение принимает следующий вид:

\[ P_1 = P_2 + \frac{1}{2} \rho v_2^2 \]

Теперь мы можем определить среднюю силу давления пороховых газов. Сила давления (\( F \)) определяется как произведение давления на площадь (\( F = P \cdot A \)). Поскольку площадь ствола орудия не указана, мы не можем точно рассчитать силу давления. Однако, если предположить, что площадь постоянна, то

\[ F = P \cdot A \]

где \( A \) - площадь сечения ствола.

Таким образом, для определения средней силы давления пороховых газов, вам необходимо знать площадь сечения ствола орудия и использовать уравнение \( P_1 = P_2 + \frac{1}{2} \rho v_2^2 \).