Question

При выстреле из винтовки пуля массой 9 г приобретает скорость 800 м\с. Определите массу порохового заряда, если КПД выстрела 24%. ответ должен быть 4 г

Answer 1

КПД равен по определению:

n = Aпол / Aзат, Апол - полезная работа, Азат - затраченная работа.

Значит, задача сводится к тому, чтобы найти Апол и Азат.

Что нам полезно? - Правильно, выстрелить пулей из ружья, при этом совершится работа, равная кинетической энергии пули.

А что мы затратим для этого? - Верно, мы будем жечь порох (не совсем мы, разумеется, но не суть). Количество теплоты, которое выделяется при сжигании, ищется по формуле Q = m q, где q - удельная теплота сгорания. Для пороха она равна q = 3,8 Мдж / кг

Aпол = m(п) v^2 / 2
Aзат = m(сн) q

n = m(п) v^2 / 2 m(сн) q => m(сн) = m(п) v^2 / 2 n q

m(сн) = 9*10^-3 * 64*10^4 / 2 * 24*10^-2 * 3,8*10^6 = 0,0031 кг = 3,1 г