Сергей заинтересовался, как работает заряд для салюта. В научно-популярной статье в интернете было написано, что заряд взлетает вверх за счёт взрыва специального вещества в патроне. Также Сергей узнал, что стандартный заряд весит 1,2 кг и взлетает на высоту 160 м. В той же статье было написано, что энергию, выделяющуюся при взрыве, принято измерять в тротиловом эквиваленте. Если говорят, что энергия составляет 1 грамм в тротиловом эквиваленте, то это означает, что выделилась энергия 4184 Дж. Ускорение свободного падения 10 Н/кг. Сопротивлением воздуха при проведении расчётов можно пренебречь.
1) Рассчитайте энергию, которая выделяется при взрыве вещества в патроне, и выразите её в тротиловом эквиваленте. Считайте, что на подъём заряда расходуется вся выделившаяся при взрыве энергия.
2) Рассчитайте скорость заряда вблизи земли.
3) Так как количество взрывчатого вещества в разных патронах немного различается, то скорость вылета заряда может быть больше расчётной на 5%. На сколько процентов при этом будет больше высота полёта заряда?
1) Потенциальная энергия заряда в верхней точке траектории W = mgh = 1920 Дж, что соответствует всего лишь ≈0,46 г в тротиловом эквиваленте.
2) Скорость заряда вблизи земли рассчитаем из закона сохранения механической энергии:
м/с.
3) Если начальная скорость заряда будет больше расчетной на 5%, то её величина составит 1,05V. Тогда новая высота подъёма в соответствии с законом сохранения механической энергии будет равна h' = (1,05)2h ≈ 176 м.
-------------
Дублирует задание № 844.Спрятать критерии

