Из орудия массой M = 5 т вылетает в горизонтальном направлении снаряд массой m = 100 кг. Кинетическая энергия снаряда?
Из орудия массой M = 5 т вылетает в горизонтальном направлении снаряд массой m = 100 кг. Кинетическая энергия снаряда при вылете Wк = 7,5 МДж. Определите:
1) Начальную скорость снаряда после выстрела W 0(в м/с).
2) Работу пороховых газов при выстреле (в МДж)
7,65 МДж
195 м/с
195 м/с
387 м/с
7,80 МДж
7,65 МДж
387 м/с
7,80 МДж
кин. энергия снарядаWk=m*V^2/2
mV=MoVo; Мо - масса орудия; Vo - нач. скорость орудия
Vo=mV/Mo
V=sgrt(2Wk/m)=sgrt(2*7,5*10^6/100)=387 m/s
Vo=100*387/5000=7,74 m/s
кин. энергия орудия Wro=M*(Vo)^2/2=5000*7,74^2/2=150000J=0,15mJ
работа пороховых газов A=Wk+Wko=7,5+0,15=7,65 mJ
Используем закон сохранения импульса
m1v1+m2v2=m1'v1'+m2'*v2'
До выстрела общая сумма импульсов равна р=0, значит
р1+р2=0, р1=-р2. Минус говорит о том, что скорость орудия и снаряда имеют противоположное направление. Остается определить числовое значение.
25*400=5000*х
х=25*400/5000
х=2
v2=2 м/с
ответ: 2 м/с
Если масса орудия и масса снаряда дана, то нужно применить теорему об изменении количества движения.