Avdeeva Yelizaveta

07.02.2023

1Доказать утверждение: «Без жидкого состояния вещества нет жизни на Земле». 2. Поверхностный слой жидкости. 3. Явление, возникающее на границе жидкости с твердым телом. 4. Капиллярные явления. Использование в природе, технике, в быту. 5. Внутреннее трение в жидкости. 6. Тепловое расширение жидкостей. 7. Если мыло уменьшает поверхностное натяжение воды, то почему мы выдуваем мыльные пузыри, а не водяные? 8. Вода легче песка. Почему же ветер может поднять тучи песка, но очень мало водяных брызг? 9. Прокомментируйте физическое явление: А я все гладил снег рукой, А он все звездами отсвечивал…. На свете нет тоски такой, Которой снег бы не излечивал. Он весь как музыка .Он –весть. Его безудержность бескрайна. Ах, этот снег….Не зря в нем есть. Всегда какая-нибудь тайна С.Г .Островой.

Физика

Ответить

Ответы

Kuzminastia20038

07.02.2023

Предположение:
Пуля не деформируется.
Для начала введем систему отсчета: пусть начало координат лежит в месте вхождения пули в вал, а пуля движется вдоль оси X (в положительном направлении). Координату пули отметим функцией x(t). Начнем наблюдение в момент касания пулей вала. Тогда x(0) = 0. Под начальной скоростью пули понимаем скорость пули относительно начала отсчета в момент времени t=0, то есть x'(0) = v_0

.

По аналогии с жидкостями, можно рассматривать вискозность земли, тогда сила, действующая на пулю (замедляющая сила) пропорциональна скорости пули с фактором b:
$F_{r} = -bv$
Земля проявляет вискозность только при достаточной скорости пули, допустим при $x'(t) v_{crit}$ .
Пренебрегая силой тяжести, а значит и движением пули по вертикали, запишем второй закон Ньютона:
$F_{r}(t) = -bx'(t) = mx''(t) \Rightarrow mx''(t) + bx'(t) = 0$
Пусть $x(t) = Ce^{rt}$ . Тогда дифференциальное уравнение имеет вид
mr^2 + br = 0

$mr_2+b = 0 \Rightarrow r_2 = \frac{-b}{m}$
Решением является линейная комбинация функций:

То есть $x(t) = C_1e^{0t} + C_2e^{-bt/m} = C_1 + C_2e^{-bt/m}$
Тогда $v(t) = x'(t) = C_2\frac{-b}{m}e^{-bt/m}$
Так как v(0)=v_0

, $C_2\frac{-b}{m}=v_0 \Rightarrow C_2=\frac{-mv_0}{b}$ .
$x(0) = 0 \Rightarrow C_1 + C_2 = 0 \Rightarrow C_1 = \frac{mv_0}{b}$
$v(t) = v_0e^{-bt/m}$
Тогда
$x(t) = \frac{mv_0}{b}(1 - e^{-bt/m})$
Соответственно, в любой момент времени координата пули прямо пропорциональна начальной скорости, то есть удвоение начальной скорости приведет к удвоению пройденного расстояния.
Найдем это расстояние:
Пусть момент, когда движение пули перестанет следовать законом жидкостей, означает для нас остановку пули. Тогда пуля движется до тех пор, пока
$v(t) v_{crit}$ , то есть
$v(t_{crit}) = v_0e^{-bt_{crit}/m} = v_{crit} \Rightarrow -bt_{crit}/m = \ln(\frac{v_crit}{v_0})$
Тогда
$t_{crit} = \frac{m}{b}\ln(\frac{v_{0}}{v_{crit}})$
Соответственно
$x(t_{crit}) = \frac{mv_0}{b}(1 - e^{-bt_{crit}/m})=\frac{mv_0}{b}(1 - e^{-\ln(\frac{v_{0}}{v_{crit}})}$
$x(t_{crit}) = \frac{mv_0}{b}(1 - \frac{v_{crit}}{v_{0}}) = \frac{m}{b}(v_0-v_{crit})$
При удвоении начальной скорости, конечная координата равна:
$x_{new}(t_{crit}) = \frac{m}{b}(2v_0-v_{crit})$
Тогда отношение нового пути к старому равно
$\frac{2v_0-v_{crit}}{v_0-v_{crit}}$ ,
При, допустим, $v_{crit} \triangleq 0.1v_{0}$ , это отношение равно
$\frac{1.9}{0.9} = 2.(1)$ .

Ответить на вопрос

Поделитесь своими знаниями, ответьте на вопрос:

1Доказать утверждение: «Без жидкого состояния вещества нет жизни на Земле». 2. Поверхностный слой жидкости. 3. Явление, возникающее на границе жидкости с твердым телом. 4. Капиллярные явления. Использование в природе, технике, в быту. 5. Внутреннее трение в жидкости. 6. Тепловое расширение жидкостей. 7. Если мыло уменьшает поверхностное натяжение воды, то почему мы выдуваем мыльные пузыри, а не водяные? 8. Вода легче песка. Почему же ветер может поднять тучи песка, но очень мало водяных брызг? 9. Прокомментируйте физическое явление: А я все гладил снег рукой, А он все звездами отсвечивал…. На свете нет тоски такой, Которой снег бы не излечивал. Он весь как музыка .Он –весть. Его безудержность бескрайна. Ах, этот снег….Не зря в нем есть. Всегда какая-нибудь тайна С.Г .Островой.

Ответы

Ответить на вопрос

Ваше имя (никнейм)*

Email*

Комментарий*

Популярные вопросы в разделе

Пойманного на крючок карпа массой м=0, 80 кг рыбак поднял на леске удочки на высоту h=1, 2 м. какую минимальную работу совершла при этом сила лески?

Коротке повідомлення про нанороботів та галузі їх майбутнього застосування

Оқушы оптикалық күші +2 дптр болатын көзілдірік тағады. Бұл көзілдіріктің линзаларының фокустық қашықтығы қандай? Көздің қандай кемшілігі үшін қолданылады?

Камень массой 0, 2кг находится на высоте 3 м. Какой потенциальной энергией обладает камень?

У гідравлічному пресі площа малого поршня 4 см^2 великого 400см^2 у скільки разів виграш у силі дає цей прес ?

9.обладая некоторой начальной скоростью, тело двигается с ускорением 2м/с(в кв.) в течение 5 с оно проходит путь 125м. определите начальную скорость тела.

Координата движущегося автомобиля изменяется по закону х=10t + 1.5t^2. найти результирующую силу, действующую на тело, если масса автомобиля равна 15 т.

Судно пливе на захід із сталою швидкістю. Куди спрямована рівнодійна сил?

Протягом 5 хв у радіоактивному препараті відбулося 600 млрд розпадів. визначте активність цього препарату

Ответы

Ответить на вопрос

Ваше имя (никнейм)*

Email*

Комментарий*

Популярные вопросы в разделе

Пойманного на крючок карпа массой м=0, 80 кг рыбак поднял на леске удочки на высоту h=1, 2 м. какую минимальную работу совершла при этом сила лески?

Коротке повідомлення про нанороботів та галузі їх майбутнього застосування

Оқушы оптикалық күші +2 дптр болатын көзілдірік тағады. Бұл көзілдіріктің линзаларының фокустық қашықтығы қандай? Көздің қандай кемшілігі үшін қолданылады?

Камень массой 0, 2кг находится на высоте 3 м. Какой потенциальной энергией обладает камень? ​

У гідравлічному пресі площа малого поршня 4 см^2 великого 400см^2 у скільки разів виграш у силі дає цей прес ?​

9.обладая некоторой начальной скоростью, тело двигается с ускорением 2м/с(в кв.) в течение 5 с оно проходит путь 125м. определите начальную скорость тела.

Координата движущегося автомобиля изменяется по закону х=10t + 1.5t^2. найти результирующую силу, действующую на тело, если масса автомобиля равна 15 т.

Судно пливе на захід із сталою швидкістю. Куди спрямована рівнодійна сил?​

Протягом 5 хв у радіоактивному препараті відбулося 600 млрд розпадів. визначте активність цього препарату

Камень массой 0, 2кг находится на высоте 3 м. Какой потенциальной энергией обладает камень?

У гідравлічному пресі площа малого поршня 4 см^2 великого 400см^2 у скільки разів виграш у силі дає цей прес ?

Судно пливе на захід із сталою швидкістю. Куди спрямована рівнодійна сил?