Кедергі күші өзгермейді деп алымыз. ​Массасы 9,0 г оқ қалыңдығы 5,0 см тақтайға 600 м/с жылдамдық пен соғылып

Belchonok

23

Школьник, для решения данной задачи нам понадобятся формулы для расчета кинетической энергии и работы.

Кинетическая энергия выражается формулой:
$$E_{\text{к}}=\frac{m\cdot v^2}{2}$$,
где $E_{\text{к}}$ - кинетическая энергия, $m$ - масса тела, $v$ - его скорость.

Работа вычисляется по формуле:
$$A=F\cdot s$$,
где $A$ - работа, $F$ - приложенная сила, $s$ - перемещение тела.

Вам известны следующие данные:
масса $m=9,0\text{г}=0,009\text{кг}$,
скорость при первом соударении $v_1=600\text{м/с}$,
скорость при втором соударении $v_2=200\text{м/с}$,
толщина доски, которую пронизывает пуля, $s=5,0\text{см}=0,05\text{м}$.

Теперь найдем кинетическую энергию пули до и после проникновения в доску:

Для начала найдем кинетическую энергию пули до соударения с доской. Подставим значения массы и скорости в формулу для кинетической энергии:
$$E_{\text{к, до}}=\frac{m\cdot v_1^2}{2}$$.
Подставим известные значения в формулу и рассчитаем:
$$E_{\text{к, до}}=\frac{0,009\text{кг}\cdot (600\text{м/с}{)}^2}{2}.$$

Таким образом, кинетическая энергия пули до соударения с доской составляет $$2700\text{Дж}$$ (джоулей).

Теперь найдем кинетическую энергию пули после проникновения в доску. Она будет равна работе, совершенной силой трения при проникновении пули в доску. Работа вычисляется по формуле:
$$A=F\cdot s$$,
где сила, действующая на пулю, равна приложенной силе, то есть силе трения.

Так как в задаче сказано, что сила трения одинакова при обоих соударениях, то и работа силы трения также будет одинакова. Найдем эту работу.

$$A=F\cdot s=m\cdot a\cdot s$$,
где $a$ - ускорение пули при проникновении в доску.

Так как пуля останавливается за время, близкое к нулю, то мы можем сказать, что пуля испытывает ускорение при проникновении в доску, равное:
$$a=\frac{v_2-v_1}{t}=\frac{200\text{м/с}-600\text{м/с}}{t}.$$

Здесь $t$ - время, за которое пуля остановилась в доске.

Теперь мы можем выразить работу силы трения через ускорение и массу пули:
$$A=m\cdot a\cdot s=0,009\text{кг}\cdot \frac{200\text{м/с}-600\text{м/с}}{t}\cdot 0,05\text{м}.$$

Однако, в задаче мы не имеем информации о времени, за которое происходит остановка пули в доске. Поэтому мы не можем рассчитать точную величину работы силы трения.

Но мы можем сделать некоторые предположения. Предположим, что процесс остановки пули занимает очень мало времени в сравнении с общим временем движения пули. Тогда мы можем считать, что $t$ близко к нулю, и работу силы трения можно приближенно считать равной нулю. Таким образом, мы можем сказать, что кинетическая энергия пули после проникновения в доску также составляет $$2700\text{Дж}$$ (джоулей).

Что касается работы силы трения и истраченного времени на остановку пули, в данной задаче мы не можем точно рассчитать эти значения без дополнительной информации. Следовательно, наш ответ будет приближенным и будет состоять в том, что кинетическая энергия пули до и после проникновения в доску одинакова и равна $$2700\text{Дж}$$ (джоулей).

Пожалуйста, обратите внимание, что в данной задаче мы сделали предположение о времени остановки пули в доске. Для точного решения задачи необходима дополнительная информация о времени, истраченном на остановку.