пуля массой m=9 г=0.009 кг пробивает доску толщиной d= 5 см =0.05 м при этом ее скорость убывает с u1=600м/с до u2= 200 м/с. Найдите изменение кинетической энергии, работу и значение силы сопротивления считая ее постоянной величинойускорение пули а=(u2^2-u1^2)/2d=(200^2-600^2)/(2*0.05)=-3200000 м/с2силa сопротивления Fc=m|a|=0.009*3200000=28800 Н = 28.8 кНработа силы сопротивления А=Fc*d=28800*0.05=1440 Дж = 1.44 кДжизменение кинетической энергии = работа силы сопротивленияА= ∆E=m/2 *(u2^2-u1^2)=1.44 кДж ускорение пули а=(u2^2-u1^2)/2d=(200^2-600^2)/(2*0.05)=-3200000 м/с2силa сопротивления Fc=m|a|=0.009*3200000=28800 Н = 28.8 кНработа силы сопротивления А=Fc*d=28800*0.05=1440 Дж = 1.44 кДжизменение кинетической энергии = работа силы сопротивленияА= ∆E=m/2 *(u2^2-u1^2)=1.44 кДж
Скорость молекулы в газе можно взять из справочника. Или посчитать из формулы молекулярно - кинетической теории:
Е = (3/2) кТ (1), где Е средняя кинетическая скорость молекул, к - постоянная Больцмана, Т - температура газа в Кельвинах.
Средняя кинетическая энергия движения молекул равна также
Е = mV^2 /2 (2)
Приравнивая (1) и (2) получим
V = sqrt (3кЕ/m), где V - среднеквадратичная скорость движения молекул газа, m - масса молекулы, sqrt - корень квадратный
Собственно дальше все-равно надо взять из справочника постоянную Больцмана и массу молекулы, скажем азота.
Можно еще немного потянуть с ответом и выразить массу молекулы через молярную массу:
m = мю /Nа, где мю - молярная масса, Na - число Авогадро. Учитывая так же, что к = R/Nа, где R - универсальная газовая постоянная
V = sqrt (3RT/мю)
Дальше все-равно надо брать значения постоянных из справочника. После подстановки цифр получаем скорость молекул азота равна примерно 500 м/сек при комнатной температуре.
Первая космическая скорость составляет 7,9 км/сек.
Таким образом, скорость движения ракеты, выводящей спутник на орбиту земли примерно в 15 раз выше среднеквадратичной скорости молекул газа при комнатной температуре.
ускорение пули а=(u2^2-u1^2)/2d=(200^2-600^2)/(2*0.05)=-3200000 м/с2силa сопротивления Fc=m|a|=0.009*3200000=28800 Н = 28.8 кНработа силы сопротивления А=Fc*d=28800*0.05=1440 Дж = 1.44 кДжизменение кинетической энергии = работа силы сопротивленияА= ∆E=m/2 *(u2^2-u1^2)=1.44 кДж