Давление пороховых газов в стволе
1/10Оцените среднее давление пороховых газов в стволе ружья в момент выстрела. Считать, что пуля при вылете из ствола имеет скорость 400 м/с, и на разгон пули идёт половина выделяющейся энергии. Значения всех необходимых для оценки величин выберите сами, исходя из своих знаний, опыта и здравого смысла.
▶Показать разборСкрыть разбор
ПодсказкаКакая часть работы пороховых газов идёт на кинетическую энергию пули? Работа газов равна среднему давлению, умноженному на объём ствола; какие величины из этого нужно выбрать самим?
Ответ\(p \approx 3 \cdot 10^{7}\ \text{Па} \approx 300\) атм.
РешениеРабота пороховых газов идёт на разгон пули. Поэтому \[\frac{mv^2}{2} = 0{,}5\, pSl ,\] где \(m \approx 10\ \text{г}\) — масса пули, \(S \approx 1\ \text{см}^2\) — площадь сечения ствола ружья, \(l \approx 0{,}5\ \text{м}\) — длина ствола, \(p\) — среднее давление, \(0{,}5\) — доля работы, идущая на разгон пули. Отсюда \[p = \frac{mv^2}{Sl}.\] Используем: \(m = 20\ \text{г}\), \(v = 400\ \text{м/с}\), \(S = 2\ \text{см}^2\), \(l = 0{,}7\ \text{м}\). Отсюда \[p = \frac{mv^2}{Sl} \approx 3 \cdot 10^{7}\ \text{Па} \approx 300\ \text{атм}.\]
Похожие задачи
- Подъём груза МОШ 2011/12, 10 кл.
- Разгон автомобиля Курчатов 2012/13, 7 кл.
- Работа при подъёме гири с ускорением Ведомственная 2013/14, 10 кл.
- Подъём бруска Ведомственная 2015/16, 9 кл.
- Багор и работа силы Ведомственная 2017/18, 9 кл.
- Растяжение пружины: работа «Шаг в будущее» 2022/23, 8 кл.