Пуля массой 40 г, летящая в горизонтальном направлении со скоростью 450 м/с, пробивает пенопластовый брусок толщиной 1 м и вылетает со скоростью 250 м/с в том же направлении. Чему равна средняя сила сопротивления бруска?

26 Апр 2024 в 19:40
32 +1
0
Ответы
1

Для расчета средней силы сопротивления бруска, нам необходимо использовать закон сохранения импульса.

Импульс до столкновения равен импульсу после столкновения:
m1 v1 = m2 v2

где m1 и v1 - масса и скорость пули до столкновения, m2 и v2 - масса и скорость пули после столкновения.

m1 v1 = (m1 + m2) v

где v - скорость бруска после столкновения.

Преобразуем уравнение, чтобы найти скорость бруска после столкновения:
v = (m1 * v1) / (m1 + m2)

Подставляем известные значения:
v = (0.04 кг * 450 м/с) / (0.04 кг + масса бруска)

Так как m1 = 0.04 кг, v1 = 450 м/с, а v = 250 м/с, получаем уравнение:
250 = (0.04 * 450) / (0.04 + m2)

Решив это уравнение, найдем массу бруска:
250 = 18 / (0.04 + m2)
250 * (0.04 + m2) = 18
10 + 250m2 = 18
250m2 = 8
m2 = 8 / 250
m2 = 0,032 кг

Теперь можем найти среднюю силу сопротивления бруска.
F = Δp / Δt
F = m2 * (v2 - 0) / t

Разделим изменение импульса на время, за которое пуля пролетела через брусок. Для упрощения расчетов предположим, что время взаимодействия пули с бруском очень маленькое и скорость пули постоянна на всем пути. Тогда время пролета пули через брусок можно считать равным:
t = L / v1

Подставим все значения в формулу для силы:
F = 0.032 (250 - 0) / (1 / 450)
F = 0,032 250 * 450
F = 360 Н

Средняя сила сопротивления бруска равна 360 Н.

28 Мая 2024 в 20:19
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Гарантированные бесплатные доработки в течение 1 года
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы на плагиат
Поможем написать учебную работу
Прямой эфир