Составители:
Рубрика:
Примеры решения задач
Пример1. Пуля массой 9 г, скорость которой 600 м/с попадает в
деревянную стену и застревает в ней. Найти среднюю силу удара и импульс,
полученные стеной, если время соударения 10 мс.
Дано:
m = 9 г = 9⋅10
-3
кг
v = 600 м/с
∆t = 10 мс = 10⋅10
-3
с
___________________
〈F〉 - ?
P
с
- ?
Решение. В соответствии с законом сохранения импульса для
замкнутой системы тел пуля+стена изменение импульса этой системы равно
нулю
∆p
п
+ ∆p
с
= 0, ( 1 )
где ∆p
п
- изменение импульса пули, ∆p
с
- изменение импульса стены.
Изменение импульса стены равно
∆p
с
= p
2с
- p
1с
.
Начальный импульс стены p
1
равен нулю, поэтому импульс,
полученный стеной, равен
p
с
= p
2с
- ∆p
с
. ( 2 )
Согласно уравнению (1) изменение импульса стены есть
∆p
с
= - ∆p
п
. ( 3 )
Изменение импульса пули равно
∆p
п
= p
2п
- p
1п
.
Так как по условию задачи пуля застревает в стене, то p
2п
= 0
и ,следовательно,
∆p
п
= - p
1п
= - m
n
V
n
.
Подставим полученное значение ∆p
п
в выражение (3) и затем из (2)
находим
p
c
= m
n
V
n
.
По второму закону Ньютона для средних значений имеем
〈F
c
〉∆t = ∆p
c
= p
c
= m
n
V
n
.
Откуда средняя сила удара пули 〈F
c
〉 равна
〈F
c
〉 =
mV
t
пп
∆
.
Произведя вычисления для заданных значений m
п
= 9г = 9⋅10
-3
кг, V
п
= 600 м/с = 0,6⋅10
3
м/с, ∆t = 10 мс = 10⋅10
-3
с, получим:
р
с
= m
п
V
п
= 9⋅10
-3
⋅0,6⋅10
3
= 5,4 кг⋅м/с;
〈F
c
〉 =
Ρ
∆
ст
t
=
⋅
=⋅
−
54
10 10
54 10
3
2
,
,
Н.
10
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 7
- 8
- 9
- 10
- 11
- …
- следующая ›
- последняя »
