Чему равна скорость пули массой 12 грамм если при выстреле сгорает 2,4 грама пороха удельная теплота...

Для решения этой задачи необходимо учесть несколько факторов, связанных с физикой выстрела. В данном случае мы имеем дело с преобразованием химической энергии пороха в кинетическую энергию пули.

Дано:

• Масса пули ( m = 12 ) грамм = 0.012 кг
• Масса пороха ( m_{\text{пороха}} = 2.4 ) грамм = 0.0024 кг
• Удельная теплота сгорания пороха ( q = 3.8 \times 10^6 ) Дж/кг
• КПД карабина ( \eta = 25\% = 0.25 )

Первый шаг — рассчитать полную энергию, выделяющуюся при сгорании пороха: [ Q = m_{\text{пороха}} \times q = 0.0024 \, \text{кг} \times 3.8 \times 10^6 \, \text{Дж/кг} = 9120 \, \text{Дж} ]

Далее, учитывая КПД карабина, определим, какая часть этой энергии преобразуется в кинетическую энергию пули: [ E_{\text{кинетическая}} = \eta \times Q = 0.25 \times 9120 \, \text{Дж} = 2280 \, \text{Дж} ]

Теперь, используя формулу для кинетической энергии, найдем скорость пули. Формула кинетической энергии: [ E_{\text{кинетическая}} = \frac{1}{2} m v^2 ]

Отсюда выражаем скорость ( v ): [ v = \sqrt{\frac{2 \times E_{\text{кинетическая}}}{m}} = \sqrt{\frac{2 \times 2280 \, \text{Дж}}{0.012 \, \text{кг}}} ]

[ v = \sqrt{\frac{4560}{0.012}} = \sqrt{380000} \approx 616 \, \text{м/с} ]

Таким образом, скорость пули составляет приблизительно ( 616 \, \text{м/с} ).

Для решения данной задачи нам нужно учитывать законы сохранения энергии. Пусть скорость пули после выстрела равна V, масса пороха равна m, удельная теплота сгорания пороха равна Q, КПД карабина равен η.

Энергия, выделенная при сгорании пороха, равна Q*m. Эта энергия преобразуется в кинетическую энергию пули и отдаётся ей в виде скорости. Таким образом, можно записать уравнение энергетического баланса:

Qm = (1/2)mv^2η

Подставляем известные значения:

3,8 10^6 2,4 = (1/2) 0,012 v^2 * 0,25

9,12 10^6 = 0,006 v^2

v^2 = 9,12 * 10^6 / 0,006

v^2 = 1,52 * 10^9

v = √(1,52 * 10^9)

v ≈ 39 000 м/с

Таким образом, скорость пули массой 12 грамм после выстрела составит примерно 39 000 м/с.

Сначала найдем количество теплоты, выделенное при сгорании пороха: Q = m c ΔT, где m - масса пороха, c - удельная теплота сгорания пороха, ΔT - изменение температуры. Q = 0,0024 кг 3,8 10^6 Дж/кг = 9120 Дж.

Теперь найдем работу, совершенную над пулей: A = Q / КПД = 9120 Дж / 0,25 = 36480 Дж.

Скорость пули можно найти через работу и кинетическую энергию пули: A = (mv^2) / 2, v = sqrt(2A / m) = sqrt(2 * 36480 / 0,012) ≈ 240 м/с.

Итак, скорость пули равна примерно 240 м/с.