Какова продолжительность движения пули внутри доски, когда горизонтально летящая пуля массой 10 г пробивает доску?

Физика: Движение пули внутри доски

Инструкция:

Для решения этой задачи, мы можем использовать законы сохранения энергии. Пусть пуля массой 10 г начинает свое движение со скоростью v горизонтально и пробивает доску толщиной h. Мы хотим найти время t, которое пуля тратит на пролет доски.

На этом пуль работают две силы: гравитация, направленная вниз и сила сопротивления материала доски, направленная вверх. В начальный момент времени, кинетическая энергия пули максимальна, потому что ее потенциальная энергия равна 0. Когда пуля проходит через доску, ее кинетическая энергия уменьшается, а работа, производимая силой сопротивления, превращается в тепловую энергию.

Для определения времени, которое пуля тратит на пролет доски, нам нужно учесть также силу сопротивления материала доски, которая может зависеть от ее плотности и толщины. В данном случае речь идет о пробитии доски пулей, что означает, что сила сопротивления должна быть достаточно большой, чтобы остановить пулю.

Соответственно, время пролета пули:

t = sqrt(2 * h / g)

где g - ускорение свободного падения (около 9.8 м/с²).

Дополнительный материал:
Если толщина доски составляет 5 см, то время, которое пуля тратит на пролет, будет:

t = sqrt(2 * 0.05 / 9.8)
t ≈ 0.1 с

Совет:
Для лучшего понимания материала, можно провести эксперименты с различными материалами и измерить время, которое пуля тратит на пробивание каждого из них. Это поможет усвоить и запомнить зависимость между толщиной материала и временем пролета пули.

Задание:
Предположим, что пуля пролетает через доску толщиной 10 см. Найдите время, которое пуля тратит на пролет.