Пусть масса пули m, длина ствола L, скорость в момент вылета v, тогда:
Импульс пули на момент вылет из ствола равен p=mv.
В то же время, согласно 2-му закону Ньютона в импульсной форме p=Ft, где t - время действия силы давления пороховых газов F, то есть время полета пули в стволе. Отсюда mv=Ft.
Из кинематических соображений имеем, что L=a*(t^2)/2, где а - ускорение пули в стволе.
А из второго закона Ньютона получим a=F/m.
Имеем систему уравнений:
mv=Ft
L=a*(t^2)/2
F=ma
Решаем ее относительно F:
t = корень(2L/a)=корень(2Lm/F)
mv=Ft=F*корень(2Lm/F)=корень(2LmF^2/F)=корень(2FLm)
m^2*v^2=2FLm
m*v^2=2FL
И, окончательно: F=m*(v^2)/(2L).
Подставим численные значения величин, выраженных в СИ:
F=0.0079*15^2/(2*0.45)=1.95Н.
1) найдем силу Ампера
F=I*B*L*sina=3*0,15*0,8*0,5=0,18 Н
2) A=F*S=0,18*0,25=0,045 Дж
Путь за первую половину времени:
S1=V1*t/2
Путь за вторую половину времени:
S2=V2*t/2
Общий путь:
S=S1+S2=(V1/2)*t+(V2/2)*t = t*(V1+V2)/2
V cp=S/t = (V1+V2)/2
Максимальная высота полета h=Vo^2*sin^2a/2*g(1)
xm=V0^2*sin2a/g(2( учтем, что sin2a=2*sina*cosa(3)
Подставим 3 в 2 и приравняем к 1
V0^2*sin^2a=4*sina*cosa
tga=4
a=arctg(4)=76 градусов