45. Свинцовая пуля массой 10 г, летевшая горизонтально со скоростью 500 м/с, пробив деревянный брусок, вылетает из него со скоростью 200 м/с. Какая часть пули (г) расплавилась, если ей передано 50% энергии, выделившейся в процессе пробивания бруска? У свинца удельная теплоемкость 130 Дж/кг•К , удельная теплота плавления 25 кДж/кг, температура плавления 327°С, а начальная температура пули - 67°С.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения этой задачи мы можем использовать законы сохранения энергии.

Сначала найдем кинетическую энергию пули до удара:

(E_k = \frac{mv^2}{2} = \frac{0,01 \cdot 500^2}{2} = 125) Дж

После удара часть энергии будет потрачена на пробивание бруска, а оставшаяся часть будет использована для нагрева и плавления пули.

Пусть X - это масса пули, которая расплавится. Тогда уравнения будут следующие:

(0,5 \cdot 125 = m_1c(T-T_1) + Xl + (0,01 - X) c (T_m- T)),

где (m_1) - масса пули, которая не расплавится, (m_1 = 0,01 - X), c - удельная теплоемкость свинца, (T = 327°С), (T_1 = 67°С), (l) - удельная теплота плавления.

Решая данное уравнение, найдем, что (X = 0,002) кг, т.е. 2 грамма пули расплавилось.