Một viên đạn 600g bay khỏi nòng súng với vận tốc 600ms, nòng súng dài 0,8m. a) Tính lực trung bình của thuốc súng tác dụng lên viên đạn là bao nhiêu? b) Sau đó viên đạn xuyên qua tấm gỗ dài 30cm vận tốc giảm còn 10ms. Tính lực cản trung bình của gỗ. c) Sau đó viên đạn ra khỏi gỗ ở độ cao 15cm. Tính vận tốc của viên đạn khi chạm đất. Bỏ qua mọi ma sát lực cản của không khí. d) Sau khi chạm đất, đạn lún sâu vào đất 10cm. Tính lực cản trung bình của đất. Bỏ qua tác dụng của trọng lực.

Đáp án:

a) 108000J và 135000N

b) 134962,5N 

c) 20m/s

d) 1200N

Giải thích các bước giải:

a) Động năng khi ra khỏi nòng súng:

\({\rm{W}} = \dfrac{1}{2}m{v^2} = \dfrac{1}{2}.0,{05.600^2} = 108000J\)

Ta có:

\(\left\{ \begin{array}{l}
v = at = 600\\
s = \dfrac{1}{2}a{t^2} = 0,8
\end{array} \right. \Rightarrow t = \dfrac{1}{{375}}s\)

Lực cản trung bình là:

\(F = \dfrac{{mv}}{t} = \dfrac{{0,6.600}}{{\dfrac{1}{{375}}}} = 135000N\)

b) Lực cản trung bình là:

\(F = \dfrac{{m\left( {v{'^2} - {v_2}} \right)}}{{2s}} = 134962,5N\)

c) Vận tốc viên đạn khi chạm đất:

\(v = \sqrt {100 + 2gh}  = 20m/s\)

d) Lực cản trung bình của đất:

\(F = \dfrac{{m{v^2}}}{{2s}} = \dfrac{{120}}{{0,1}} = 1200N\)