После выстрела из ружья пуля попадает в пластину , прикрепленную через пружину к стене....

Question

После выстрела из ружья пуля попадает в пластину , прикрепленную через пружину к стене. При ударе в пластину пуля нагревается на 300С , а пружина жесткостью 400H/m сжимается на 5см. С какой скоростью двигалась пуля, если ее масса 20г? Удельная теплоемкость материала пули 350 ДЖ/(кг*К). Энерегией затрачиваемой на деформацию пули, нагрев пластины и сопротивление воздуха пренебречь.

Answer 1

Найдем потенциальную энергию сжавшийся пружины:

k = 400 Н/м
x = 0,05 м
Отсюда E₁ = 0,5 Дж
Но помимо того, что пуля сжала пружину, она нагрелась. Таким образом,
мы должны подсчитать суммарную энергию (работу), а затем последнее приравнять к кинетической энергии:
E₂ = c*m*Δt = 350*0,02*30°C = 210 Дж
Значит пула совершила работу в  210,5 Дж
По закону сохранения энергии:
210,5 Дж = 0,02*V²/2
421 Дж = 0,02*V²
V = √21050
V ≈ 145 м/с