Một viên đạn có khối lượng m = 60 g bay ra khỏi nòng súng với vận tốc 600 m/s. Biết nòng súng dài 0,8 m

Đề bài: Một viên đạn có khối lượng m = 60 g bay ra khỏi nòng súng với vận tốc 600 m/s. Biết nòng súng dài 0,8 m.

a) Tính lực đẩy trung bình của thuốc súng.

b) Sau khi viên đạn xuyên qua tấm gỗ dày 30 cm thì vận tốc của đạn giảm xuống còn 10 m/s. Coi động năng của viên đạn trước khi đâm vào gỗ không đổi. Tính lực cản trung bình của gỗ và thời gian đạn xuyên qua gỗ.

Trả lời

${\displaystyle m=60 g=0,06 kg}$

$v=600m/s$

${\displaystyle l=0,8 m}$

${\displaystyle d=30 cm=0,3 m}$

$v^{\prime }=10m/s$

a. Lực đẩy trung bình của thuốc súng:

$a={\displaystyle \frac{v^2-v_0^2}{2l}}={\displaystyle \frac{{600}^2-0}{2.0,8}}=225000(m/s^2)$

${\displaystyle F_d=ma=0,06.225000=13500 \left(N\right)}$

b. Lực cản trung bình của gỗ và thời gian đạn xuyên qua gỗ:

$-F_{c}d={\displaystyle \frac{1}{2}}m{v}^{\prime 2}-{\displaystyle \frac{1}{2}}m{v}^2$

⇒ $F_c={\displaystyle \frac{m(v^2-v^{\prime 2})}{2d}}={\displaystyle \frac{0,06.({600}^2-{10}^2)}{2.0,3}}=35990(N)$

$-F_c\Delta t=m{v}^{\prime }-mv$

⇒ $\Delta t={\displaystyle \frac{m(v-v^{\prime })}{F_c}}={\displaystyle \frac{0,06.(600-10)}{35990}}=0,00098(s)$