Автор Лара задал вопрос в разделе Естественные науки
Задача на сохранение энергии и получил лучший ответ
Ответ от Nommyde[гуру]
m - масса пули.
M - масса бруска.
v - скорость пули.
V - скорость системы после удара.
так как тут не говорится о тепловыделении, то будем считать, что кинетическая энергия системы должна сохраниться.
она равна m*v*v/2
после удара формула кинетической энергии (M+m)*V*V/2
так как она сохраняется, то m*v*v = (M+m)*V*V
из этого уравнения можно найти скорость системы после удара.
относительно бруска: пуля залетела в него со скоростью v и достигла при этом нулевой скорости, пробурив 10 см. исходя из этого можно посчитать время торможения пули (а также это время ускорения бруска)
зная время ускорения бруска и его итоговую скорость V можно найти (по второму закону ньютона F=ma, a = v/t) силу, действующую на него. это и будет сила сопротивления (по первому закону ньютона)
Задача на сохранение энергии.
Начальная кинетическая энергия пули = 0,01*600^2/2 = 1800 Дж.
По замыслу автора задачи эта энергия = силе сопротивления*путь пули в дереве + кинетическая энергия бруска с застрявшей в нём пулей.
Второй составляющей можно, кстати, пренебречь. Проверим : по закону сохранения импульса :
0,01*600 = 5010*х х = 0,0011976047904191616766467065868263 м/с ( это скорость бруска с застрявшей пулей ), кинетическая энергия бруска с пулей
=5010*0,0011976047904191616766467065868263^2/2 = 0,003592814371257485029940119760479 Дж
Поскольку 0,0036 Дж в 500 000 раз меньше, чем 1800, то разницы в результате практически не будет, если брусок прибить к стене, или же если взять брусок не в 5, а в 100 или 50 килограмм.
Посчитаем результат, который жаждал получить в качестве ответа от ученика автор задачи :
1800/0,01 = 180 000 Ньютонов, то есть сила, с которой давит на землю груз массой в 18 367 кг ( чуть больше 18 тонн ).
Но это - НЕ ТАК !!!Автор задачи - абсолютно не разбирается ни в физике, ни в динамике твёрдого тела, и его ( автора ) за версту нельзя подпускать к составлению задач для школьников. Сопротивление движению пули в теле бруска никоим образом НЕ ПОСТОЯННОЕ, а зависит прежде всего от скорости движения пули в дереве ( а эта скорость в начале пути = 600 м/с, а в конце пути = 0 метров в секунду ), и зависимость эта не только не прямо пропорциональная, а непропорциональна даже квадрату скорости ) - без интегрального исчисления как минимум уже не обойтись.
Но и это еще - не все нюансы. Значительная часть энергии при попадании пули в брусок перейдёт в тепло ( нагреется и пуля, и брусок ), и эта часть энергии, в отличие от кинетической энергии бруска с застрявшей в нём пулей, уже СРАВНИМА с начальной кинетической энергией этой пули, а вот посчитать эту часть энергии, перешедшую в тепло, из начальных условий задачи просто нельзя.