Решение: Средняя сила сопротивления доски
Пуля массой $9\ \text{г}$, движущаяся со скоростью $800\ \text{м/с}$, пробила доску толщиной $2{,}5\ \text{см}$ и при выходе из доски имела скорость $200\ \text{м/с}$. Определите среднюю силу сопротивления, воздействующую на пулю в доске.
Решение по шагам
4 шагаПереведём массу и толщину доски в единицы СИ:
$$m=9\ \text{г}=0{,}009\ \text{кг},\qquad s=2{,}5\ \text{см}=0{,}025\ \text{м}$$Кинетическая энергия пули уменьшилась. По закону сохранения энергии работа силы сопротивления по модулю равна уменьшению кинетической энергии:
$$F s=\frac{m v_1^2}{2}-\frac{m v_2^2}{2}$$Выразим среднюю силу сопротивления и подставим значения:
$$F=\frac{m(v_1^2-v_2^2)}{2s}=\frac{0{,}009\left(800^2-200^2\right)}{2\cdot0{,}025}=108000\ \text{Н}$$Сила сопротивления направлена противоположно скорости движения пули.
Средняя сила сопротивления равна $1{,}08\cdot10^5\ \text{Н}$ и направлена противоположно движению пули.
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Не переводят массу из граммов в килограммы и толщину доски из сантиметров в метры.
Используют разность скоростей вместо разности квадратов скоростей.
Не учитывают, что работа силы сопротивления отрицательна; при нахождении модуля силы берут убыль кинетической энергии.
Не указывают направление силы сопротивления.