Задание 26 ЕГЭ по физике · E7211F
Скорость осколка снаряда
Снаряд массой 4 кг, летящий со скоростью 400 м/с, разрывается на две равные части, одна из которых летит в направлении движения снаряда, а другая – в противоположную сторону. В момент разрыва суммарная кинетическая энергия осколков увеличилась на 0,5 МДж. Найдите скорость осколка, летящего по направлению движения снаряда.
Развёрнутый ответ: проверяется по критериям ФИПИ.
Решение
Пусть v1 — скорость осколка, летящего в направлении движения снаряда, а v2 — скорость второго осколка. Масса каждого осколка равна 2 кг, причём v2<0.
m1=m2=42=2 кг
По закону сохранения импульса сумма импульсов осколков равна начальному импульсу снаряда.
4⋅400=2v1+2v2,v1+v2=800
Начальная кинетическая энергия снаряда равна:
E0=mv022=4⋅40022=320000 Дж
После разрыва кинетическая энергия увеличилась на 500000 Дж, поэтому суммарная энергия осколков равна 820000 Дж.
E=E0+500000=820000 Дж
Запишем выражение для кинетической энергии осколков и подставим v2=800−v1.
2v122+2v222=820000;v12+(800−v1)2=820000
Решая квадратное уравнение, получаем v1=900 м/с или v1=−100 м/с. Подходит только положительное значение, так как первый осколок летит в направлении движения снаряда.
v12−800v1−90000=0,v1=900 м/с
m1=m2=42=2 кг
По закону сохранения импульса сумма импульсов осколков равна начальному импульсу снаряда.
4⋅400=2v1+2v2,v1+v2=800
Начальная кинетическая энергия снаряда равна:
E0=mv022=4⋅40022=320000 Дж
После разрыва кинетическая энергия увеличилась на 500000 Дж, поэтому суммарная энергия осколков равна 820000 Дж.
E=E0+500000=820000 Дж
Запишем выражение для кинетической энергии осколков и подставим v2=800−v1.
2v122+2v222=820000;v12+(800−v1)2=820000
Решая квадратное уравнение, получаем v1=900 м/с или v1=−100 м/с. Подходит только положительное значение, так как первый осколок летит в направлении движения снаряда.
v12−800v1−90000=0,v1=900 м/с
Пример ответа
Скорость осколка, летящего по направлению движения снаряда, равна 900 м/с.
Источник: Открытый банк ФИПИ E7211F
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.