Дано:
Масса пули, m = 4 г = 0.004 кг
Начальная скорость пули, v1 = 500 м/с
Толщина доски, d = 20 см = 0.2 м
Найти:
Сила сопротивления доски
Решение:
Из закона сохранения энергии можно найти работу силы сопротивления на пробивание доски:
Работа силы сопротивления W = ΔК,
где ΔК - изменение кинетической энергии пули при пробивании доски.
Изначально кинетическая энергия пули равна работе силы сопротивления и изменению кинетической энергии:
1/2 m v1^2 = Fd + 1/2 m v2^2,
где F - сила сопротивления, v2 - скорость пули после пробивания.
Подставляем известные значения и решаем уравнение относительно F и v2:
1/2 * 0.004 * 500^2 = F * 0.2 + 1/2 * 0.004 * v2^2,
50 = 0.2F + 0.002v2^2.
Также, после пробивания доски скорость пули становится равной нулю (пуля остановилась):
v2 = 0. Следовательно, уравнение упрощается до:
50 = 0.2F.
Отсюда находим силу сопротивления:
F = 50 / 0.2 = 250 Н.
Ответ:
Сила сопротивления доски составляет 250 Н.