На какое количество градусов изменится температура свинцовой пули при столкновении с препятствием, если 60% её энергии

  • 31
На какое количество градусов изменится температура свинцовой пули при столкновении с препятствием, если 60% её энергии потрачивается на нагревание? Параметры для расчета: скорость пули - 200 м/с, удельная теплоемкость свинца - 0,13 кДж/(кг·°C). Ответ округлить до целого значения.
Лазерный_Рейнджер
49
Чтобы решить данную задачу, нам необходимо использовать закон сохранения энергии.

Согласно условию, 60% энергии пули потрачивается на нагревание. Это означает, что оставшиеся 40% энергии останутся в форме кинетической энергии пули после столкновения.

Сначала рассчитаем кинетическую энергию пули до столкновения, используя формулу:

\[E = \frac{1}{2}mv^2\]

где \(E\) - кинетическая энергия, \(m\) - масса пули и \(v\) - скорость пули.

Для начала нам понадобится масса пули, но она не указана в условии задачи. Поэтому мы не сможем рассчитать именно значение изменения температуры свинцовой пули. Однако, мы сможем рассчитать изменение температуры в относительных единицах.

Пусть \(T_1\) - начальная температура пули, а \(T_2\) - конечная температура пули.

Тогда изменение температуры можно выразить следующим образом:

\[
\Delta T = T_2 - T_1 = \frac{{\text{{потерянная энергия}}}}{{\text{{удельная теплоемкость}} \times \text{{масса пули}}}}
\]

Из условия известна скорость пули (\(v\)) и удельная теплоемкость свинца (\(C\)). Чтобы упростить расчеты, мы также можем сократить формулу, избавившись от массы пули (\(m\)).

Подставим известные значения:

\[
\Delta T = \frac{{0.4 \times (0.5 \times m \times v^2)}}{{C \times m}} = \frac{{0.2 \times v^2}}{{C}}
\]

Теперь подставим конкретные значения в формулу и рассчитаем изменение температуры:

\[
\Delta T = \frac{{0.2 \times (200^2)}}{{0.13}} \approx 307
\]

Таким образом, при столкновении с препятствием температура свинцовой пули изменится примерно на 307 градусов. Ответ округляем до целого значения, поэтому окончательный ответ равен 307 градусам.