Какая будет скорость пули после вылета из доски, если при пробивании доски она нагрелась на 50°C и все выделенное количество теплоты израсходовалось на ее нагревание? Учтите, что удельная теплоемкость свинца составляет 120 Дж/кг·К, а начальная скорость пули равна 300 м/с.
Золотая_Пыль
Для решения данной задачи, нам понадобятся знания о законе сохранения энергии и о теплообмене.
По закону сохранения энергии, мы можем установить соотношение между энергией, потраченной на нагревание пули, и её начальной кинетической энергией:
\[ Q = \frac{1}{2} m v^2 \]
где:
\( Q \) - количество теплоты, потраченное на нагревание пули;
\( m \) - масса пули;
\( v \) - начальная скорость пули (известная величина).
Мы также знаем, что количество израсходованной теплоты можно выразить следующей формулой:
\[ Q = m c \Delta T \]
где:
\( c \) - удельная теплоемкость свинца;
\( \Delta T \) - изменение температуры пули (равное 50 градусам Цельсия в данном случае).
Теперь мы можем соединить оба уравнения и найти значения, чтобы определить конечную скорость пули.
\[ \frac{1}{2} m v^2 = m c \Delta T \]
После сокращения массы пули на обеих сторонах уравнения и подстановки известных значений, мы получим:
\[ \frac{1}{2} v^2 = c \Delta T \]
Далее, решим уравнение относительно скорости пули:
\[ v = \sqrt{2c \Delta T} \]
Теперь мы можем подставить значения в данное уравнение:
\[ v = \sqrt{2 \cdot 120 \cdot 50} \]
\[ v = \sqrt{12000} \approx 109.54 \, \text{м/с} \]
Таким образом, скорость пули после вылета из доски составит приблизительно 109.54 м/с.
По закону сохранения энергии, мы можем установить соотношение между энергией, потраченной на нагревание пули, и её начальной кинетической энергией:
\[ Q = \frac{1}{2} m v^2 \]
где:
\( Q \) - количество теплоты, потраченное на нагревание пули;
\( m \) - масса пули;
\( v \) - начальная скорость пули (известная величина).
Мы также знаем, что количество израсходованной теплоты можно выразить следующей формулой:
\[ Q = m c \Delta T \]
где:
\( c \) - удельная теплоемкость свинца;
\( \Delta T \) - изменение температуры пули (равное 50 градусам Цельсия в данном случае).
Теперь мы можем соединить оба уравнения и найти значения, чтобы определить конечную скорость пули.
\[ \frac{1}{2} m v^2 = m c \Delta T \]
После сокращения массы пули на обеих сторонах уравнения и подстановки известных значений, мы получим:
\[ \frac{1}{2} v^2 = c \Delta T \]
Далее, решим уравнение относительно скорости пули:
\[ v = \sqrt{2c \Delta T} \]
Теперь мы можем подставить значения в данное уравнение:
\[ v = \sqrt{2 \cdot 120 \cdot 50} \]
\[ v = \sqrt{12000} \approx 109.54 \, \text{м/с} \]
Таким образом, скорость пули после вылета из доски составит приблизительно 109.54 м/с.
Знаешь ответ?
О проекте
Мы такая же школота как ты ;)
Предметы
Русский язык- Математика
- Геометрия
- Музыка
- История
- Экономика
- Литература
- Алгебра
- Другие предметы
- Физика
- Информатика
- Обществознание
- География
- Немецкий язык
- Химия
- Английский язык
- Психология
- Українська мова
- Окружающий мир
- Биология
- Беларуская мова
- Қазақ тiлi
- Право
- ОБЖ
- Українська література
- МХК
- Французский язык
