Куля масою 20 г, яка летить горизонтально зі швидкістю 800 м/с, пробиває перешкоду товщиною 10 см і зменшує свою швидкість до 300 м/с. Знайти середню силу тертя кулі в перешкоді. Відповідь подати у кН.

• из механики мы знаем, что A = Q = ΔEk

○ однако это условие в данной задаче не выполняется, так как кинетическая энергия шарика идет на его нагревание и плавление с КПД 80% по условию. запишем это:

Q = 0.8 ΔEk или, если допустить, что начальная скорость шарика - ноль, то Q = 0.8 Ek

• количество теплоты Q пойдет на нагрев и плавление (отметим, что температура плавления свинца 327.5 °С):

Q = c m (327.5 - 127) + λ m

• кинетическая энергия шарика равна

Ek = (m v²)/2

○ из условия Q = 0.8 Ek получаем, что

v = √(2.5 (λ + 200.5 c)).

• удельная теплота плавления свинца равна λ = 25 кДж/кг
• удельная теплоемкость свинца равна c = 130 Дж/(кг °С)

v = sqrt(2.5*(25*10^(3)+200.5*130)) ≈ 357.3 м/c

1502 м

Объяснение:

Поскольку сопротивлением воздуха можно пренебречь, на тело действует только сила тяжести.

Рассмотрим вертикальный и горизонтальный полет отдельно.

Вертикальное движение мяча является равноускоренным с ускорением g.

Горизонтальное движение является равномерным.

Начальная вертикальная скорость:

Начальная горизонтальная скорость:

Полет заканчивается, когда мяч падает на землю.

Найдем время полета:

Получаем обычное квадратное уравнение. Решая его, при условии что получаем

За это время горизонтально мяч пролетит