Если бы исчезла сила трения… Вроде бы жизнь проходит как у всех. Ты также ходишь, спишь и ешь. Но вот представьте себе. Обычный день. Все после сна начинают свой обыкновенный образ жизни. Кто-то собирается на работу, кто-то отдыхает, кто-то идет в школу, в общем, не суть важно. И вдруг сила Трения внезапно исчезла. Окружающий нас мир стал бы совершенно иным. Дома бы мебель “гуляла бы” по комнате от легкого сквозняка. По дороге в школу люди поминутно падали бы и не могли подняться. Ведь только трение покоя позволяет нам отталкиваться ногами, шагая вдоль по ровной дороге. Но не только ходить в мире без трения было бы невозможно. В школе даже самые спокойные из нас, ученики, не смогли бы усидеть за партами – при малейшем движении мы бы соскальзывали на пол. Все ткани расползались бы по ниткам, а нитки – в мельчайшие волокна. Все узлы немедленно развязывались бы; ведь узлы держатся только благодаря трению одних частей верёвки, шнурка или бечёвки о другие. В мире без трения нельзя было бы ничего толком построить или изготовить: все гвозди выпадали бы из стен, – ведь вбитый гвоздь держится только из-за трения о дерево. Все винты, болты, шурупы вывинчивались бы при малейшем сотрясении – они удерживаются только из-за наличия трения покоя. Без трения автомобиль не только нельзя остановить или повернуть, его вообще нельзя заставить катиться. В мире без трения вращающиеся ведущие колёса автомобиля будут «буксовать», как это часто бывает в зимнее время на обледеневшей дороге. Чтобы колёса катились, необходимо трение их о дорогу. И без жидкого трения жизнь на Земле была бы затруднительной. Многое себе можно представить. Поэтому Трение покоя во многих случаях необходимо и выступает очень часто человека. Может быть, одним из полезнейших явлений природы, делающим возможным наше существование, является именно трение?
Предположение: Пуля не деформируется. Для начала введем систему отсчета: пусть начало координат лежит в месте вхождения пули в вал, а пуля движется вдоль оси X (в положительном направлении). Координату пули отметим функцией x(t). Начнем наблюдение в момент касания пулей вала. Тогда x(0) = 0. Под начальной скоростью пули понимаем скорость пули относительно начала отсчета в момент времени t=0, то есть .
По аналогии с жидкостями, можно рассматривать вискозность земли, тогда сила, действующая на пулю (замедляющая сила) пропорциональна скорости пули с фактором b: Земля проявляет вискозность только при достаточной скорости пули, допустим при . Пренебрегая силой тяжести, а значит и движением пули по вертикали, запишем второй закон Ньютона: Пусть . Тогда дифференциальное уравнение имеет вид Решением является линейная комбинация функций:
То есть Тогда Так как , . Тогда Соответственно, в любой момент времени координата пули прямо пропорциональна начальной скорости, то есть удвоение начальной скорости приведет к удвоению пройденного расстояния. Найдем это расстояние: Пусть момент, когда движение пули перестанет следовать законом жидкостей, означает для нас остановку пули. Тогда пуля движется до тех пор, пока , то есть Тогда Соответственно При удвоении начальной скорости, конечная координата равна: Тогда отношение нового пути к старому равно , При, допустим, , это отношение равно .
.
.
. Тогда дифференциальное уравнение имеет вид
, 
.
, то есть
,
, это отношение равно
.
В СИ единица измерения энергии - Джоуль.
ответ: 4).