Похожие вопросы
2025-10-13 18:32:03
Свинцовая пуля, летевшая со скоростью 400 м/с, пробила стенку и остановилась. Как определить, на сколько градусов нагрелась пуля, если на ее нагревание пошло 55% выделившейся энергии?
Физика Колледж Превращение энергии физика свинцовая пуля скорость 400 м/с нагревание пули Энергия температура теплообмен механическая энергия закон сохранения энергии расчет температуры
2025-10-13 18:32:22
Для решения этой задачи нам нужно использовать закон сохранения энергии. Когда пуля пробивает стенку и останавливается, её кинетическая энергия преобразуется в другие формы энергии, включая теплоту, которая нагревает пулю.
Шаги решения:
- Определим кинетическую энергию пули. Кинетическая энергия (КЭ) рассчитывается по формуле:
- KЭ = (m * v^2) / 2
- Определим долю энергии, идущую на нагрев. Из условия задачи известно, что на нагревание пули пошло 55% выделившейся энергии. То есть:
- Q = 0.55 * KЭ
- Используем формулу для расчета тепла. Тепло, полученное пулей, можно выразить через изменение температуры:
- Q = m * c * ΔT
- Сравниваем два выражения для Q. Мы можем приравнять два выражения для Q:
- 0.55 * KЭ = m * c * ΔT
- Выразим ΔT. Подставив KЭ в уравнение, получим:
- 0.55 * (m * v^2) / 2 = m * c * ΔT
- 0.55 * v^2 / 2 = c * ΔT
- Теперь выразим ΔT:
- ΔT = (0.55 * v^2) / (2 * c)
- Подставим известные значения. Удельная теплоемкость свинца c примерно равна 128 Дж/(кг·°C). Подставим v = 400 м/с:
- ΔT = (0.55 * (400)^2) / (2 * 128)
- Вычислим ΔT.
- ΔT = (0.55 * 160000) / 256 ≈ 344.44 °C
где m - масса пули, v - скорость пули. В нашем случае скорость v = 400 м/с.
где c - удельная теплоемкость свинца, ΔT - изменение температуры.
Сократим массу m:
Таким образом, пуля нагреется примерно на 344.44 °C.