Яка середня сила тертя діє на кулю під час пробивання неї дерев яною дошкою, якщо вона важить 10 г, летить зі швидкістю

  • 44
Яка середня сила тертя діє на кулю під час пробивання неї дерев"яною дошкою, якщо вона важить 10 г, летить зі швидкістю 600 м/с у горизонтальному напрямку, пробиває дошку завтовшки 5 см, і вилітає зі швидкістю 400 м/с?
Solnyshko
65
Для решения этой задачи нам потребуется использовать второй закон Ньютона и формулы, связывающие работу и энергию.

1. Сначала найдем работу, которую совершает сила тертя при пробивании кули через деревянную доску.

Работа равна произведению силы на путь. В данном случае, сила равна средней силе трения Fтр, а путь равен толщине доски d.

Работа: работа=Fтрd

2. Далее, используем определение работы как изменение кинетической энергии:

работа=ΔK

где ΔK - изменение кинетической энергии кули.

3. Мы можем выразить изменение кинетической энергии через начальную и конечную скорости кули v1 и v2 соответственно:

ΔK=12m(v22v12)

где m - масса кули.

4. Теперь мы можем объединить все наши уравнения, чтобы найти среднюю силу трения Fтр.

работа=12m(v22v12)

Fтрd=12m(v22v12)

Fтр=12m(v22v12)d

Теперь, заменяя значения в формуле, получим окончательный ответ:

Fтр=120.01кг(40026002)0.05м

Fтр320Н

Ответ: Средняя сила трения, действующая на кулю при пробивании ею деревянной доски, составляет около 320 Н. Обратите внимание, что отрицательное значение указывает на то, что сила тертя направлена противоположно движению кули.