Условие задачи:
Из орудия вылетает снаряд массой 10 кг со скоростью 500 м/с. Найти силу давления пороховых газов, считая её постоянной во все время движения снаряда внутри ствола орудия, равное 0,01 с.
Задача №2.1.24 из «Сборника задач для подготовки к вступительным экзаменам по физике УГНТУ»
Дано:
\(m=10\) кг, \(\upsilon=500\) м/с, \(\Delta t=0,01\) с, \(F-?\)
Решение задачи:
Сила давления пороховых газов найдем согласно второму закону Ньютона, записанного в общем виде:
\[F = \frac{{\Delta p}}{{\Delta t}}\;\;\;\;(1)\]
В этой формуле \({\Delta p}\) — это модуль изменения импульса снаряда. Так как в момент выстрела из пушки скорость снаряда была равна нулю (значит и импульс нуль), то очевидно, что модуль изменения импульса равен конечному импульсу снаряда при вылете из ствола.
\[\Delta p = m\upsilon \;\;\;\;(2)\]
Подставив выражение (2) в (1), получим ответ к задаче в общем виде.
\[F = \frac{{m\upsilon }}{{\Delta t}}\]
Посчитаем ответ, подставив численные данные задачи в полученную формулу.
\[F = \frac{{10 \cdot 500}}{{0,01}} = 5 \cdot {10^5}\; Н = 500\; кН\]
Ответ: 500 кН.
Если Вы не поняли решение и у Вас есть какой-то вопрос или Вы нашли ошибку, то смело оставляйте ниже комментарий.
Смотрите также задачи:
2.1.23 Тело массой 50 г, падающее со скоростью 2 м/с, упруго соударяется с горизонтальной
2.1.25 Скорость автомобиля изменяется по закону v=10+0,5t. Найдите результирующую
2.1.26 Два автомобиля массами m и 2m движутся в одном направлении с одинаковыми
Обьясните появление формулы \(F=\frac{\Delta p}{\Delta t}\). Для каких сил применять эту формулу и в каких случаях?
Это второй закон Ньютона, записанный в общем виде. То есть записи \(F=\frac{\Delta p}{\Delta t}\) и \(F=ma\) полностью эквиваленты. Если Вам в задаче даны скорости и время, то удобнее использовать первую формулу, а если ускорение — то вторую.
Спасибо за понятное разъяснение.
То же самое можно получить и другим способом:
F=am, где а=v/t, и получим тот же результат.
С уважением.
Да, можно и так