Для определения скорости пули на глубине 10 см воспользуемся законом сохранения энергии.
Известно, что кинетическая энергия пули на поверхности равна её кинетической энергии на глубине, так как энергия сохраняется в изолированной системе.
На поверхности пуля имеет только кинетическую энергию: Ek1 = 0.5mv1^2
На глубине пуля имеет не только кинетическую, но также и потенциальную энергию, связанную с понижением уровня: Ek2 = 0.5mv2^2 + mgh
где m - масса пули, v1 - скорость пули на поверхности, v2 - скорость пули на глубине, g - ускорение свободного падения (принимаем равным 9.81 м/с^2), h - глубина (0.1 м).
Также известно, что работа сил трения отсутствует, следовательно сумма кинетической и потенциальной энергий на глубине равна сумме кинетической и потенциальной энергий на поверхности: 0.5mv2^2 + mgh = 0.5mv1^2
Подставляем известные значения и ищем скорость пули на глубине: 0.5v2^2 + 9.810.1 = 0.5400^2 0.5v2^2 + 0.981 = 80000 0.5v2^2 = 80000 - 0.981 0.5v2^2 = 79999.019 v2^2 = 79999.019 * 2 v2^2 = 159998.038 v2 ≈ √159998.038 v2 ≈ 399.997
Следовательно, скорость пули на глубине 10 сантиметров составляет около 400 м/с.
Для определения скорости пули на глубине 10 см воспользуемся законом сохранения энергии.
Известно, что кинетическая энергия пули на поверхности равна её кинетической энергии на глубине, так как энергия сохраняется в изолированной системе.
На поверхности пуля имеет только кинетическую энергию:
Ek1 = 0.5mv1^2
На глубине пуля имеет не только кинетическую, но также и потенциальную энергию, связанную с понижением уровня:
Ek2 = 0.5mv2^2 + mgh
где m - масса пули, v1 - скорость пули на поверхности, v2 - скорость пули на глубине, g - ускорение свободного падения (принимаем равным 9.81 м/с^2), h - глубина (0.1 м).
Также известно, что работа сил трения отсутствует, следовательно сумма кинетической и потенциальной энергий на глубине равна сумме кинетической и потенциальной энергий на поверхности:
0.5mv2^2 + mgh = 0.5mv1^2
Подставляем известные значения и ищем скорость пули на глубине:
0.5v2^2 + 9.810.1 = 0.5400^2
0.5v2^2 + 0.981 = 80000
0.5v2^2 = 80000 - 0.981
0.5v2^2 = 79999.019
v2^2 = 79999.019 * 2
v2^2 = 159998.038
v2 ≈ √159998.038
v2 ≈ 399.997
Следовательно, скорость пули на глубине 10 сантиметров составляет около 400 м/с.