Пуля массой 10 г, летевшая со скоростью 700 м/с, пробила доску, после чего скорость пули стала равной 300 м/с. Внутри доски пуля двигалась в течение 40 мкс. а) Чему равно изменение импульса пули вследствие прохождения сквозь доску? б) С какой средней силой пуля действовала на доску при прохождении сквозь нее?
а) Изменение импульса пули можно найти по формуле:
Δp = m * (v2 - v1),
где Δp - изменение импульса, m - масса пули, v1 - начальная скорость пули, v2 - конечная скорость пули.
Δp = 0.01 кг (300 м/с - 700 м/с) = 0.01 кг (-400 м/с) = -4 кг м/с.
Отрицательный знак означает, что импульс пули изменяется в противоположную сторону.
б) Среднюю силу, с которой пуля действовала на доску, можно найти по формуле:
F = Δp / Δt,
где F - сила, Δp - изменение импульса, Δt - интервал времени, в течение которого действует сила.
Сначала найдем интервал времени Δt. Поскольку пуля двигалась в течение 40 мкс (микросекунд), это составляет 0.00004 с.
Теперь подставим значения в формулу:
F = -4 кг м/с / 0.00004 с = -100000 Н.
Отрицательный знак означает, что сила направлена в противоположную сторону движения пули. Таким образом, пуля действовала на доску с силой 100 000 Н.