Un glonț are masa m = 11 g și diametrul d = 7,62 mm. Știind presiunea medie a gazelor p(m) =10⁸ m/s și că glonțul iese în delta T = 2 × 10-³ s. Aflați:
a) forță exercitată asupra glonțului
b) viteza la ieșirea din teavă
Rezolvare
Pentru a afla forța exercitată asupra glonțului, putem folosi legea a treia a lui Newton, care afirmă că pentru fiecare acțiune există o reacțiune egală și opusă. În acest caz, acțiunea este forța exercitată de gazul care impinge glonțul, iar reacțiunea este forța exercitată de glonț asupra gazului.
Deoarece aceste forțe sunt egale și opuse, putem calcula forța pe care o exercită gazul asupra glonțului și obținem:
F = m * a
unde:
m este masa glonțului
a este accelerarea acestuia
Pentru a calcula accelerarea, putem folosi formula pentru viteza finală a unui obiect care se deplasează cu accelerarea constantă:
v = at + v0
unde:
v este viteza finală
t este timpul
v0 este viteza inițială (în acest caz, viteza glonțului înainte de a fi expulzat din teavă, care este de obicei zero).
Deoarece glonțul iese din teavă, viteza inițială este zero, astfel încât această formulă devine simplă:
v = a * t
Putem rescrie această formulă pentru a găsi accelerarea:
a = v / t
Pentru a găsi viteza la ieșirea din teavă, putem folosi formula de mai sus, dar cu v înlocuit cu viteza finală pe care o căutăm și cu a înlocuit cu presiunea medie a gazelor împinsă pe glonț (deci accelerarea):
v = p(m) * t
Înlocuind valorile date, obținem:
a)
F = m * a = 11 g * 10⁸ m/s² = 1.1 N
b)
v = p(m) * t = 10⁸ m/s * 2 × 10-³ s = 200 m/s
Probleme propuse de utilizatori
3 comentarii:
O bilă de masă mi-0,5kg se ciocneşte elastic cu viteza Vi=4m/s de o altă bilă de masă m2=0,3kg, aflată în repaus. Se cere: a) viteza bilelor după ciocnire; b) condiţia care ar trebui îndeplinită pentru ca prima bilă să se oprească după ciocnire.
R: a) v=1m/s, v₁ =5m/s; b) m₁=m2.
Un automobil cu masa m=500kg este accelerat de la viteza V1=36km/h la v2=72km/h într-un interval de timp de Delta*t = 20s Se
cere:
a) acceleraţia şi forţa de tracțiune a motorului dacă se neglijează frecările; b) distanţa parcursă şi lucrul mecanic efectuat;
c) energia cinetică a automobilului la jumătatea distanţei
parcurse.
R:a) a = 0.5m / (s ^ 2) ; F = 250N; b ) d=300m; L=75kJ;
c) E_{c} = 62.5kJ .
Rezolvarea o gasiti la adresa: https://formuleonline.blogspot.com/2023/03/un-automobil-cu-masa-m-500-kg-este.html
Trimiteți un comentariu