Пуля массой m=10г, летящая горизонтально со скоростью v1=400м/с , пробивает дерево толщиной d=10см и вылетает со скоростью v2=200м/с. Найдите силу трения.

Відповідь:

Пояснення:

Для нахождения силы трения, сначала найдем начальную кинетическую энергию пули, затем кинетическую энергию пули после пробивания дерева и, наконец, разницу между этими двумя значениями. Разница в кинетической энергии будет работой силы трения.

Начальная кинетическая энергия (K1) пули:

K1 = (1/2) * m * v1^2

K1 = (1/2) * 0.01 кг * (400 м/с)^2

Кинетическая энергия пули после пробивания дерева (K2):

K2 = (1/2) * m * v2^2

K2 = (1/2) * 0.01 кг * (200 м/с)^2

Разница в кинетической энергии:

ΔK = K1 - K2

ΔK = [(1/2) * 0.01 кг * (400 м/с)^2] - [(1/2) * 0.01 кг * (200 м/с)^2]

ΔK = 80 000 Дж - 4 000 Дж

ΔK = 76 000 Дж

Теперь разницу в кинетической энергии можно использовать, чтобы найти работу силы трения. Работа силы трения равна изменению механической энергии:

Работа = ΔK

Так как работа силы трения отрицательна (трение сопротивляется движению), мы можем записать:

Работа = - F * d

где F - сила трения, а d - расстояние, на которое пуля двигалась внутри дерева (толщина дерева). Мы знаем, что K1 - K2 = 76 000 Дж, поэтому:

F * d = 76 000 Дж

Теперь мы можем решить это уравнение относительно силы трения (F). Расстояние (d) составляет 10 см, что равно 0,1 м:

F * 0,1 м = 76 000 Дж

F = 76 000 Дж / 0,1 м

F = 760 000 Н

Сила трения, действующая на пулю при пробивании дерева, составляет 760 000 Н.