дано:
- масса пули m = 10 г = 0.01 кг.
- начальная скорость пули v_вход = 80 м/с.
- конечная скорость пули v_выход = 50 м/с.
- толщина кабана d = 40 см = 0.4 м.
найти:
среднюю силу трения F_тр.
решение:
1) Рассчитаем изменение кинетической энергии пули:
E_кин_нач = 0.5 * m * v_вход^2,
E_кин_конеч = 0.5 * m * v_выход^2.
2) Подставим значения:
E_кин_нач = 0.5 * 0.01 * (80)^2 = 0.5 * 0.01 * 6400 = 32 Дж.
E_кин_конеч = 0.5 * 0.01 * (50)^2 = 0.5 * 0.01 * 2500 = 12.5 Дж.
3) Найдем изменение кинетической энергии:
ΔE_кин = E_кин_конеч - E_кин_нач = 12.5 - 32 = -19.5 Дж.
4) Поскольку энергия теряется на преодоление силы трения, можно записать:
A = F_тр * d.
5) Теперь выразим среднюю силу трения:
F_тр = ΔE_кин / d.
6) Подставим найденные значения:
F_тр = -19.5 / 0.4 = -48.75 Н.
7) Поскольку сила трения направлена против движения, знак минус указывает на это, и мы берем модуль силы:
F_тр = 48.75 Н.
ответ:
Средняя сила трения, испытанная пулей в кабане, составляет примерно 48.75 Н.