Một viên đạn có khối lượng 100g bay ra khỏi nòng súng với vận tốc 500m/s. Biết nòng súng dài 80cm. a. Tính động năng của viên đạn khi ra khỏi nòng súng, b. Tính lực đẩy trung bình của thuốc súng và công suất trung bình của mỗi lần bắn c. Viên đạn xuyên qua một tấm gỗ có chiều dày 40cm, vận tốc sau khi xuyên qua là 10m/s. Tính lực cản trung bình của gỗ.

Đáp án:

a) 12500J

b) 3906250W

c) 31237,5N

Giải thích các bước giải:

a) Động năng là:

\({{\rm{W}}_d} = \dfrac{1}{2}m{v^2} = \dfrac{1}{2}.0,{1.500^2} = 12500J\)

b) Lực đẩy trung bình là:

\(F = \dfrac{{{{\rm{W}}_d} - 0}}{s} = \dfrac{{12500}}{{0,8}} = 15625N\)

Gia tốc là:

\(a = \dfrac{{{v^2}}}{{2s}} = \dfrac{{{{500}^2}}}{{2.0,8}} = 156250m/{s^2}\)

Thời gian chuyển động là:

\(t = \dfrac{v}{a} = \dfrac{{500}}{{156250}} = \dfrac{2}{{625}}\left( s \right)\)

Công suất trung bình là:

\(P = \dfrac{A}{t} = \dfrac{{{{\rm{W}}_d}}}{t} = 3906250W\)

c) Độ biến thiên động năng:

\(\Delta {{\rm{W}}_d} = \dfrac{1}{2}mv{'^2} - {{\rm{W}}_d} = \dfrac{1}{2}.0,{1.10^2} - 12500 =  - 12495J\)

Lực cản trung bình là:

\({F_c} = \dfrac{{\Delta {{\rm{W}}_d}}}{d} = \dfrac{{ - 12495}}{{0,4}} =  - 31237,5N\)