👤

Oblicz z jaką siłą jest wyrzucony pocisk o masie 10 g z lufy karabinu o długości 60 cm, widząc, że prędkość
pocisku u wylotu lufy wynosi 800 m/s. Przyjmij, że lot pocisku w lufie jest jednostajnie przyspieszony.


Odpowiedź :

[tex]Dane:\\m = 10 \ g = 0,01 \ kg\\s = l = 60 \ cm = 0,6 \ m\\v_{o} = 0\\v = 800\frac{m}{s}\\Szukane:\\F = ?[/tex]

Rozwiązanie

Z II zasady dynamiki:

[tex]F = m\cdot a[/tex]

Więc musimy policzyć czas t oraz przyspieszenie a.

Czas lotu:

[tex]s = v_{sr}\cdot t\\\\v_{sr} = \frac{1}{2}(v_{o}+v) = \frac{1}{2}v\\\\s = \frac{1}{2}vt \ \ /\cdot 2\\\\vt = 2s \ \ /:v\\\\t = \frac{2s}{v}\\\\t = \frac{2\cdot0,6 \ m}{800\frac{m}{s}}\\\\\underline{t = 0,0015 \ s}[/tex]

Przyspieszenie:

[tex]a = \frac{\Delta v}{t} = \frac{v-v_{o}}{t}= \frac{v}{t}\\\\a = \frac{800\frac{m}{s}}{0,0015 \ s}\\\\\underline{a\approx533333\frac{m}{s^{2}}}[/tex]

Siła wyrzutu:

[tex]F = m\cdot a\\\\F = 0,01 \ kg\cdot533333 \ \frac{m}{s^{2}}\\\\\boxed{F \approx5 \ 333 \ N}[/tex]

Odp. Pocisk jest wyrzucany z lufy z siłą ok. 5 333 N.