Задача по физике Из винтовки в горизонтальном направлении выстрелили в щит, расположенный на расстоянии 50 м. Затем перед дулом винтовки поставили доску и выстрелили снова. Вторая пуля попала в щит на 5 см ниже первой. Определите работу, совершённую пулей при пробивании доски. Масса пули 8 г, а её начальная скорость 800 м/с.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения задачи нам нужно определить работу, совершённую пулей при пробивании доски, основываясь на изменении её энергии.

Определим начальную кинетическую энергию пули:

Формула кинетической энергии:
[
E_k = \frac{m v^2}{2}
]
где:

( m ) — масса пули (в кг),( v ) — скорость пули (в м/c).

Масса пули ( m = 8 \, \text{г} = 0,008 \, \text{кг} ), скорость ( v = 800 \, \text{м/с} ).

Подставим данные в формулу:
[
E_k = \frac{0,008 \, \text{кг} \cdot (800 \, \text{м/с})^2}{2}
]
[
E_k = \frac{0,008 \cdot 640000}{2} = \frac{5120}{2} = 2560 \, \text{Дж}
]

Определим изменение потенциальной энергии пули:

Пуля попала в щит на 5 см ниже первой отметки, что соответствует вертикальному падению на 0,05 м. Потенциальная энергия изменяется по формуле:
[
\Delta E_p = m g h
]
где:

( g ) — ускорение свободного падения (приблизительно ( 9,81 \, \text{м/с}^2 )),( h = 0,05 \, \text{м} ).

Подставим данные:
[
\Delta E_p = 0,008 \, \text{кг} \cdot 9,81 \, \text{м/с}^2 \cdot 0,05 \, \text{м}
]
[
\Delta E_p = 0,008 \cdot 9,81 \cdot 0,05 \approx 0,003924 \, \text{Дж}
]

Определим работу, совершённую пулей при пробивании доски:

Работа, совершённая пулей при пробивании доски, равна изменению её кинетической энергии на изменение потенциальной энергии.

Используя закон сохранения энергии, мы можем рассчитать работу:
[
A = E_k - \Delta E_p
]
[
A = 2560 \, \text{Дж} - 0,003924 \, \text{Дж} \approx 2560 \, \text{Дж}
]

Таким образом, работа, совершённая пулей при пробивании доски, составляет примерно 2560 Дж.