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.