Найдите эффективность патрона травматического пистолета «Оса» калибра 18×45 мм с резиновой пулей массой 8,4 г, учитывая, что пуля после выстрела достигает скорости 140 м/с. Масса порохового заряда в патроне составляет 0,18 г, а удельная теплота сгорания пороха равна 3,8 • 106 Дж/кг.
Золотой_Горизонт
Чтобы найти эффективность патрона травматического пистолета "Оса", нужно использовать формулу энергии выстрела:
\[Э = \frac{m \cdot V^2}{2}\]
где \(Э\) - энергия выстрела, \(m\) - масса пули, \(V\) - скорость пули.
Для начала найдем кинетическую энергию пули:
\[Э_{пули} = \frac{m_{пули} \cdot V^2}{2}\]
Подставив значения, получим:
\[Э_{пули} = \frac{8,4 \, \text{г} \cdot (140 \, \text{м/с})^2}{2}\]
Вычислим это:
\[Э_{пули} = \frac{8,4 \times 10^{-3} \, \text{кг} \cdot (140 \, \text{м/с})^2}{2}\]
\[Э_{пули} = \frac{8,4 \times 10^{-3} \times 140^2 \, \text{кг} \cdot \text{м}^2/\text{с}^2}{2}\]
\[Э_{пули} = \frac{8,4 \times 10^{-3} \times 140^2}{2}\]
\[Э_{пули} = \frac{8,4 \times 19600}{2}\]
\[Э_{пули} = \frac{164640}{2}\]
\[Э_{пули} = 82320 \, \text{Дж}\]
Теперь найдем энергию, выделяющуюся в результате сгорания порохового заряда:
\[Э_{пороха} = m_{пороха} \cdot q\]
где \(Э_{пороха}\) - энергия порохового заряда, \(m_{пороха}\) - масса порохового заряда, \(q\) - удельная теплота сгорания пороха.
Подставим значения:
\[Э_{пороха} = 0,18 \, \text{г} \cdot 3,8 \times 10^6 \, \text{Дж/кг}\]
\[Э_{пороха} = 0,18 \times 10^{-3} \, \text{кг} \cdot 3,8 \times 10^6 \, \text{Дж/кг}\]
\[Э_{пороха} = 0,18 \times 3,8 \times 10^6 \, \text{Дж}\]
\[Э_{пороха} = 0,684 \times 10^6 \, \text{Дж}\]
Теперь мы можем найти эффективность патрона:
\[Э_{эфф} = \frac{Э_{пули}}{Э_{пороха}} \times 100\%\]
\[Э_{эфф} = \frac{82320 \, \text{Дж}}{0,684 \times 10^6 \, \text{Дж}} \times 100\%\]
\[Э_{эфф} = \frac{82320}{0,684} \times 10^{-6} \times 100\%\]
\[Э_{эфф} = \frac{82320}{0,684} \times 10^{-6} \times 100\%\]
\[Э_{эфф} = 120 \%\]
Таким образом, эффективность патрона травматического пистолета "Оса" составляет 120%. Это означает, что энергия выстрела превышает энергию, выделяющуюся при сгорании пороха. Обычно эффективность патронов составляет около 30-40%, поэтому эффективность данного патрона выше средней.
\[Э = \frac{m \cdot V^2}{2}\]
где \(Э\) - энергия выстрела, \(m\) - масса пули, \(V\) - скорость пули.
Для начала найдем кинетическую энергию пули:
\[Э_{пули} = \frac{m_{пули} \cdot V^2}{2}\]
Подставив значения, получим:
\[Э_{пули} = \frac{8,4 \, \text{г} \cdot (140 \, \text{м/с})^2}{2}\]
Вычислим это:
\[Э_{пули} = \frac{8,4 \times 10^{-3} \, \text{кг} \cdot (140 \, \text{м/с})^2}{2}\]
\[Э_{пули} = \frac{8,4 \times 10^{-3} \times 140^2 \, \text{кг} \cdot \text{м}^2/\text{с}^2}{2}\]
\[Э_{пули} = \frac{8,4 \times 10^{-3} \times 140^2}{2}\]
\[Э_{пули} = \frac{8,4 \times 19600}{2}\]
\[Э_{пули} = \frac{164640}{2}\]
\[Э_{пули} = 82320 \, \text{Дж}\]
Теперь найдем энергию, выделяющуюся в результате сгорания порохового заряда:
\[Э_{пороха} = m_{пороха} \cdot q\]
где \(Э_{пороха}\) - энергия порохового заряда, \(m_{пороха}\) - масса порохового заряда, \(q\) - удельная теплота сгорания пороха.
Подставим значения:
\[Э_{пороха} = 0,18 \, \text{г} \cdot 3,8 \times 10^6 \, \text{Дж/кг}\]
\[Э_{пороха} = 0,18 \times 10^{-3} \, \text{кг} \cdot 3,8 \times 10^6 \, \text{Дж/кг}\]
\[Э_{пороха} = 0,18 \times 3,8 \times 10^6 \, \text{Дж}\]
\[Э_{пороха} = 0,684 \times 10^6 \, \text{Дж}\]
Теперь мы можем найти эффективность патрона:
\[Э_{эфф} = \frac{Э_{пули}}{Э_{пороха}} \times 100\%\]
\[Э_{эфф} = \frac{82320 \, \text{Дж}}{0,684 \times 10^6 \, \text{Дж}} \times 100\%\]
\[Э_{эфф} = \frac{82320}{0,684} \times 10^{-6} \times 100\%\]
\[Э_{эфф} = \frac{82320}{0,684} \times 10^{-6} \times 100\%\]
\[Э_{эфф} = 120 \%\]
Таким образом, эффективность патрона травматического пистолета "Оса" составляет 120%. Это означает, что энергия выстрела превышает энергию, выделяющуюся при сгорании пороха. Обычно эффективность патронов составляет около 30-40%, поэтому эффективность данного патрона выше средней.
Знаешь ответ?