Найдите КПД патрона травматического пистолета Оса 18×45 мм, если резиновая пуля массой 8,4 г получила скорость

Cherepashka_Nindzya_6721

32

Для того чтобы найти КПД (коэффициент полезного действия) патрона травматического пистолета "Оса", мы должны сначала вычислить полезную работу, которую совершает пуля, и затем разделить ее на энергию, затраченную на сгорание пороха.

Полезная работа, совершенная пулей, может быть вычислена по формуле:

\[ Р_{\text{полезн}} = \frac{1}{2} m v^2 \]

где \( m \) - масса пули и \( v \) - ее скорость.

Подставляя значения из условия:

\[ Р_{\text{полезн}} = \frac{1}{2} \times 0,0084 \, \text{кг} \times (140 \, \text{м/с})^2 \]

Выполняем вычисления:

\[ Р_{\text{полезн}} = 0,0084 \times 140^2 \, \text{Дж} \]
\[ Р_{\text{полезн}} = 0,0084 \times 19600 \, \text{Дж} \]
\[ Р_{\text{полезн}} = 164,64 \, \text{Дж} \]

Теперь нужно найти энергию, затраченную на сгорание пороха. Это можно сделать, умножив массу порохового заряда на его удельную теплоту сгорания:

\[ E_{\text{порох}} = m_{\text{пор}} \times Q_{\text{пор}} \]

где \( m_{\text{пор}} \) - масса порохового заряда и \( Q_{\text{пор}} \) - удельная теплота сгорания пороха.

Подставляя значения из условия:

\[ E_{\text{порох}} = 0,00018 \, \text{кг} \times 3,8 \times 10^6 \, \text{Дж/кг} \]

Выполняем вычисления:

\[ E_{\text{порох}} = 0,00018 \times 3,8 \times 10^6 \, \text{Дж} \]
\[ E_{\text{порох}} = 684 \, \text{Дж} \]

Теперь мы можем найти КПД патрона, разделив полезную работу на энергию, затраченную на сгорание пороха:

\[ \text{КПД} = \frac{Р_{\text{полезн}}}{E_{\text{порох}}} \]

Подставляя значения:

\[ \text{КПД} = \frac{164,64 \, \text{Дж}}{684 \, \text{Дж}} \]

Выполняем вычисления:

\[ \text{КПД} \approx 0,24 \]

Таким образом, КПД патрона травматического пистолета "Оса" равен примерно 0,24, что означает, что около 24% энергии, затраченной на сгорание пороха, переходит в полезную работу пули.