Кумулятивный снаряд
6/10В передней части кумулятивного противотанкового снаряда во взрывчатом веществе сделана коническая выемка (см. рисунок). Детонация снаряда начинается из вершины выемки (точки О) в тот момент, когда снаряд коснётся брони танка. После этого по взрывчатому веществу со скоростью \(5v\) распространяется волна детонации (вовлечение в процесс взрыва новых участков взрывчатого вещества), а продукты взрыва разлетаются по всем направлениям со скоростью \(v\). Максимальное поражение брони будет достигаться тогда, когда продукты взрыва от всех участков выемки достигнут брони танка одновременно. Каким для этого должен быть угол \(\alpha\) при вершине выемки?

▶Показать разборСкрыть разбор
ПодсказкаЗапишите время, за которое детонация дойдёт до точки выемки на расстоянии \(x\) от вершины, и время разлёта продуктов от этой точки до брони. От чего должна не зависеть их сумма?
Ответ\(\cos\alpha = \dfrac{1}{5}\), т.е. \(\alpha = \arccos\dfrac{1}{5} \approx 78^\circ\).
РешениеПродукты взрыва от всех точек выемки должны прийти к броне одновременно. Пусть высота выемки \(l\), а \(\alpha\) — половина угла при вершине (угол между осью и образующей). Точка \(A\) выемки лежит на расстоянии \(x\) от вершины \(O\) вдоль образующей. Волна детонации доходит от \(O\) до \(A\) за время \(\dfrac{x}{5v}\), а продукты взрыва из \(A\) долетают до брони за время \(\dfrac{l - x\cos\alpha}{v}\). Полное время \[t(x) = \frac{x}{5v} + \frac{l - x\cos\alpha}{v} = \frac{l}{v} + \frac{x\,(1 - 5\cos\alpha)}{5v}.\] Чтобы \(t\) не зависело от \(x\), необходимо \(1 - 5\cos\alpha = 0\), откуда \[\alpha = \arccos\frac{1}{5} \approx 78^\circ .\]
Похожие задачи
- Муравьишка на кирпиче МОШ 2009/10, 8 кл.
- Муравей и проволочный мостик МОШ 2009/10, 10 кл.
- Перелёт Ту-160 МОШ 2010/11, 9 кл.
- Пешеход и велосипедист в Демушкино МОШ 2012/13, 10 кл.
- Длина трассы Интернет-олимпиада 2013/14, 8 кл.
- Ахиллес и черепаха Курчатов 2014/15, 7 кл.