Задание 26 ЕГЭ по физике · 88406D
Энергия взрыва снаряда
Снаряд массой 2 кг разорвался в полёте на две равные части, одна из которых продолжила движение в направлении движения снаряда, а другая – в противоположную сторону. В момент разрыва суммарная кинетическая энергия осколков увеличилась за счёт энергии взрыва на величину ΔE. Модуль скорости осколка, летящего по направлению движения снаряда, равен 900 м/с, а модуль скорости второго осколка – 100 м/с. Найдите величину ΔE. Обоснуйте применимость законов, используемых для решения задачи.
Развёрнутый ответ: проверяется по критериям ФИПИ.
Решение
Во время взрыва взаимодействие осколков является внутренним. Внешние силы, например сила тяжести, действуют в течение очень короткого времени, поэтому их импульсом можно пренебречь. Следовательно, импульс системы сохраняется.
Масса каждого осколка равна 1 кг. Выберем направление движения снаряда положительным. Тогда по закону сохранения импульса:
2v=1⋅900+1⋅(−100)
Скорость снаряда до разрыва равна:
v=900−1002=400 м/с
Кинетическая энергия снаряда до взрыва:
Eдо=2⋅40022=160000 Дж
Суммарная кинетическая энергия осколков после взрыва:
Eпосле=1⋅90022+1⋅10022=410000 Дж
Увеличение кинетической энергии равно разности энергий после и до взрыва:
ΔE=Eпосле−Eдо=410000−160000=250000 Дж
Масса каждого осколка равна 1 кг. Выберем направление движения снаряда положительным. Тогда по закону сохранения импульса:
2v=1⋅900+1⋅(−100)
Скорость снаряда до разрыва равна:
v=900−1002=400 м/с
Кинетическая энергия снаряда до взрыва:
Eдо=2⋅40022=160000 Дж
Суммарная кинетическая энергия осколков после взрыва:
Eпосле=1⋅90022+1⋅10022=410000 Дж
Увеличение кинетической энергии равно разности энергий после и до взрыва:
ΔE=Eпосле−Eдо=410000−160000=250000 Дж
Пример ответа
Δ E=2,5· 105 Дж, или 250 кДж.
Источник: Открытый банк ФИПИ 88406D
Похожие задания
26Небольшой кубик массой m=1 кг начинает скользить с нулевой начальной скоростью по гладкой горке, переходящей…Кубик в мёртвой петле · 01DB3F26Снаряд в полёте разорвался на два равных осколка, один из которых продолжил движение по направлению движения…Масса снаряда после взрыва · 03765426Два шарика, массы которых m=0,1 кг и M=0,2 кг, висят, соприкасаясь, на нитях. Левый шарик отклоняют на угол…Удар шариков и теплота · 04966626К бруску массой М прикреплён лёгкий блок (см. рисунок), через него переброшена лёгкая нерастяжимая нить, один…Ускорение бруска с блоком · 04DCB426К бруску массой М = 2 кг прикреплён лёгкий блок (см. рисунок), через него переброшена лёгкая нерастяжимая…Ускорение бруска с блоком · 08702326Имеется недеформированная пружина длиной L = 20 см и жёсткостью k = 30 Н/м, груз массой m = 0,2 кг, а также…Груз на вращающемся диске · 0DDE03
Нужен репетитор по физике?
Посмотрите репетиторов, которые ведут занятия в Precettore, или оставьте заявку — подберём сами.
Готовьтесь к ЕГЭ по физике в Precettore
Варианты с автопроверкой, домашние задания от репетитора, онлайн-доска и разбор ошибок — в одном кабинете. Регистрация бесплатная.