Дано:
Масса пули (m) = 20 г = 0.02 кг
Начальная скорость пули (v) = 600 м/с
Ускорение свободного падения (g) = 9.81 м/с²
Найти:
а) Начальная кинетическая энергия пули
б) Максимальная высота подъема
в) Изменение высоты подъема для пули вдвое большей массы
Решение:
а) Начальная кинетическая энергия пули:
Кинетическая энергия (К) = (1/2) * m * v^2
Подставляя значения, получаем: К = (1/2) * 0.02 кг * (600 м/с)^2
К = 3600 Дж
б) Максимальная высота подъема может быть найдена с использованием закона сохранения энергии. Верхняя точка траектории - это момент, когда кинетическая энергия равна нулю.
Начальная кинетическая энергия преобразуется в потенциальную энергию на максимальной высоте.
Потенциальная энергия (при максимальной высоте) = Начальная кинетическая энергия
mgh = (1/2)mv^2, где h - максимальная высота
Решая уравнение для h: h = (v^2)/(2g) = (600 м/с)^2 / (2*9.81 м/с^2)
h ≈ 1830 м
в) Для пули вдвое большей массы, максимальная высота подъема будет также вдвое больше, при условии, что начальная скорость и условия окружающей среды не изменяются.
Ответ:
а) Начальная кинетическая энергия пули: 3600 Дж
б) Максимальная высота подъема: примерно 1830 м
в) Высота подъема для пули вдвое большей массы увеличится вдвое.