Экспериментатор решил проверить, сколько раз надо выстрелить в свинцовый кубик, чтобы его расплавить. Он положил на абсолютно

Постоянный пользователь нашего ресурса написал нам почту в 10:9 с просьбой предоставить развернутый ответ на его вопрос. Наши эксперты отнесли этот вопрос к разделу Разное. Для ответа был привлечен один из опытных специалистов, который занимается написанием студенческих работ.

Цитируем вопрос ваш вопрос

Экспериментатор решил проверить, сколько раз надо выстрелить в свинцовый кубик, чтобы его расплавить. Он положил на абсолютно

Разбор вопроса и ответ на него

Раздел 'ЕГЭ (школьный)', к которому был отнесён этот вопрос является не простой рубрикой. Для подготовки ответа на вопросы из этой рубрики специалист должен обладать широкими познаниями в различных научных областях. Однако в нашей компании таковые имеются.

Вы спрашивали:

Экспериментатор решил проверить, сколько раз надо выстрелить в свинцовый кубик, чтобы его расплавить. Он положил на абсолютно

Конечно этот ответ может полностью не раскрыть тему вопроса, но мы постарались сделать его максимально полным. Предлагаем ознакомиться с мнением эксперта по этой теме:

Очевидно,  что  удар  пуль  о  мишень  неупругий,  и «несохраняющаяся» часть механической  энергии идет на нагрев мишени и пули. Для  корректного расчета необходимо учесть а) увеличение массы мишени за счет застревающих пуль, в т.ч. при расчете необходимой для нагрева энергии и б) наличие скорости  у мишени перед  ударом  второй и последующих пуль. (Числовые  данные задачи  специально подобраны  так,  чтобы правильный ответ получался  только при учете обоих упомянутых моментов.)
В общем виде выкладки к задаче весьма громоздки, поэтому сразу получим числовые значения некоторых характерных величин:
1. Кинетическая энергия одной пули: 2,205 кДж.
2.  Энергия,  необходимая  для  нагрева  до  плавления  мишени (без  пуль): 3,159 кДж.
3. Энергия, необходимая для нагрева до плавления одной пули: 0,234 кДж.
Поскольку масса мишени в 9 раз больше массы пули, то из закона сохранения импульса следует, что после попадания в мишень первой пули она приобретает  скорость 0,1v,  тогда  в  тепло  будет переходить  энергия  равная:
Q1=0,5 (mv^2–(M+m)(0,1v)^2)=0,5⋅m(1–10⋅0,01)v^2=0,9⋅2,205кДж=1,985  кДж,  которой,  очевидно, недостаточно для нагрева до нужной температуры.
При ударе второй пули закон сохранения импульса имеет вид:
mv+0,1(M+m)v=(M+2m)v2, откуда  скорость после попадания  второй пули  v2=2/11v.
Тогда переходящая  в тепло  энергия будет равна:
Q2=0,5(mv^2+(M+m)(0,1v)^2–(M+2m)(2/11v)^2)=(1+10⋅0,01–4/11)⋅2,205 кДж=1,623 кДж.
Таким образом, после попадания двух пуль в тепло переходит 1,985+1,623=3,608  кДж,  а  для  нагрева  до  плавления  мишени  и  двух пуль необходимо 3,159+0,234+0,234=3,627 кДж, т.е. немного больше. Поэтому двух пуль не хватит, а трех точно хватит, т.к. энергия пули более чем в 10 раз превышает «недостающие» 3,627–3,608+0,234=0,253 кДж энергии.
Ответ: три выстрела.

К нам на почту приходит много вопросов. Мы стараемся отвечать на все. Однако вы должны понимать, что большая загруженность увеличивает время ответа. Сейчас среднее время ответа равно 14:2.