Русская атомная пушка 2Б1 «Ока» была создана в 1957 году и её снаряды могли летать на расстояние до 50 км. Перед разрывом на два осколка суммарная кинетическая энергия увеличивалась(E)
Определите величину (E), если масса снаряда 4 кг, его начальная скорость 400 м/с. При решении учтите, что осколки равные по массе, первый летит по направлению движения со скоростью 900 м/с. Ответ выразите в килоджоулях.
Ответы на вопрос
Ответ:
Для расчета кинетической энергии (E) снаряда можно использовать формулу:
\[ E = \frac{1}{2} m v^2, \]
где:
- \( E \) - кинетическая энергия,
- \( m \) - масса снаряда,
- \( v \) - его начальная скорость.
В данном случае масса снаряда \( m = 4 \) кг, а его начальная скорость \( v = 400 \) м/с.
\[ E = \frac{1}{2} \cdot 4 \, \text{кг} \cdot (400 \, \text{м/с})^2 \]
\[ E = 0,5 \cdot 4 \cdot 160000 \, \text{Дж} \]
\[ E = 320000 \, \text{Дж} \]
Теперь, чтобы определить суммарную кинетическую энергию перед разрывом на два осколка, учитываем, что оба осколка имеют равные массы. Осколок, летящий в направлении движения снаряда, имеет скорость 900 м/с.
Таким образом, суммарная кинетическая энергия перед разрывом:
\[ E_{\text{сум}} = E_{\text{снаряда}} + E_{\text{осколок1}} + E_{\text{осколок2}} \]
Где
\[ E_{\text{осколок1}} = \frac{1}{2} m v_{\text{осколок1}}^2 \]
\[ E_{\text{осколок2}} = \frac{1}{2} m v_{\text{осколок2}}^2 \]
Таким образом,
\[ E_{\text{сум}} = 320000 \, \text{Дж} + 0,5 \cdot 4 \cdot (900 \, \text{м/с})^2 + 0,5 \cdot 4 \cdot (900 \, \text{м/с})^2 \]
\[ E_{\text{сум}} = 320000 + 0,5 \cdot 4 \cdot 810000 \, \text{Дж} \]
\[ E_{\text{сум}} = 320000 + 1620000 \, \text{Дж} \]
\[ E_{\text{сум}} = 1940000 \, \text{Дж} \]
Таким образом, суммарная кинетическая энергия перед разрывом составляет 1940000 джоулей или 1940 кДж.
Объяснение: