Николай хочет узнать, как происходит работа заряда для салюта. В научно-популярной статье в интернете было объяснено, что заряд взлетает вверх благодаря взрыву специального вещества в патроне. Николай также узнал, что стандартный заряд имеет массу 1.2 кг и поднимается на высоту 100 м. В той же статье было указано, что энергию, выделяемую при взрыве, обычно измеряют в тротиловом эквиваленте. Если говорят, что энергия составляет 1 грамм в тротиловом эквиваленте, это означает, что выделилось 4184 Дж энергии. Ускорение свободного падения равно 10 Н/кг. При проведении расчётов для заряда, можно учесть сопротивление воздуха.
Primula
разделить процесс на несколько этапов:
1. Расчет работы по перемещению заряда вверх:
Для начала, найдем работу, которую нужно совершить, чтобы поднять заряд на высоту 100 метров. Работа определяется формулой:
\[Работа = сила \cdot перемещение\]
Так как мы поднимаем заряд против силы тяжести, то сила будет равна произведению массы заряда и ускорения свободного падения (\(10 \, \text{Н/кг}\)):
\[сила = масса \cdot ускорение\]
\[сила = 1.2 \, \text{кг} \cdot 10 \, \text{Н/кг}\]
\[сила = 12 \, \text{Н}\]
Теперь можем подставить значения в формулу работы:
\[Работа = 12 \, \text{Н} \cdot 100 \, \text{м}\]
\[Работа = 1200 \, \text{Дж}\]
2. Расчет энергии, выделяемой при взрыве:
Как указано в задаче, энергию выделяют в тротиловом эквиваленте. То есть, если 1 грамм вещества выделяет 4184 Дж энергии, то масса в 1.2 кг выделит энергию в:
\[энергия = масса \cdot энергия \, на \, 1 \, грамм\]
\[энергия = 1.2 \, \text{кг} \cdot 4184 \, \text{Дж/г}\]
\[энергия = 5016.8 \, \text{кДж}\]
3. Ответ:
Таким образом, для поднятия стандартного заряда массой 1.2 кг на высоту 100 метров, необходимо совершить работу в 1200 Дж. При этом выделяется энергия в 5016.8 кДж.
1. Расчет работы по перемещению заряда вверх:
Для начала, найдем работу, которую нужно совершить, чтобы поднять заряд на высоту 100 метров. Работа определяется формулой:
\[Работа = сила \cdot перемещение\]
Так как мы поднимаем заряд против силы тяжести, то сила будет равна произведению массы заряда и ускорения свободного падения (\(10 \, \text{Н/кг}\)):
\[сила = масса \cdot ускорение\]
\[сила = 1.2 \, \text{кг} \cdot 10 \, \text{Н/кг}\]
\[сила = 12 \, \text{Н}\]
Теперь можем подставить значения в формулу работы:
\[Работа = 12 \, \text{Н} \cdot 100 \, \text{м}\]
\[Работа = 1200 \, \text{Дж}\]
2. Расчет энергии, выделяемой при взрыве:
Как указано в задаче, энергию выделяют в тротиловом эквиваленте. То есть, если 1 грамм вещества выделяет 4184 Дж энергии, то масса в 1.2 кг выделит энергию в:
\[энергия = масса \cdot энергия \, на \, 1 \, грамм\]
\[энергия = 1.2 \, \text{кг} \cdot 4184 \, \text{Дж/г}\]
\[энергия = 5016.8 \, \text{кДж}\]
3. Ответ:
Таким образом, для поднятия стандартного заряда массой 1.2 кг на высоту 100 метров, необходимо совершить работу в 1200 Дж. При этом выделяется энергия в 5016.8 кДж.
Знаешь ответ?