- Горизонтально летящая пуля массой 10 г пробила доску. Дви- жение пули внутри доски продолжалось 100 мкс, скорость
пули перед попаданием вдоску равна 700 м/с, а сразу после
вылета из доски 300 м/с. Примите, что пуля внутри доски
двигалась с постоянным ускорением.
а) Чему равен модуль изменения импульса пули при движении
внутри доски?
б) Чему равна средняя сила, с которой доска действовала на
пулю?
в) С каким ускорением пуля двигалась внутри доски?
г) Чему равна толщина доски?

Давайте рассмотрим каждую часть вопроса по очереди:

а) Чему равен модуль изменения импульса пули при движении внутри доски?

Мы знаем, что импульс (p) равен произведению массы тела (m) на его скорость (v). Поэтому исходный импульс пули можно рассчитать, умножив ее массу на начальную скорость:
p1 = m * v1

Также, исходя из закона сохранения импульса, сумма импульсов до и после пробития доски должна быть равна:
p1 = p2

Где p2 - импульс пули после пробития доски. Мы знаем, что масса пули не меняется, поэтому импульс пули после пробития доски равен произведению ее массы на ее конечную скорость:
p2 = m * v2

Из условия задачи, мы знаем значения начальной и конечной скоростей пули:

v1 = 700 м/с
v2 = 300 м/с

Теперь мы можем рассчитать изменение импульса пули:
Δp = p2 - p1
Δp = m * v2 - m * v1
Δp = m * (v2 - v1)

Подставляем значения:
Δp = 0.01 кг * (300 м/с - 700 м/с)
Δp = -0.01 * 400 м/с
Δp = -4 кг * м/с

Ответ: модуль изменения импульса пули при движении внутри доски равен 4 кг * м/с (отрицательное значение указывает на то, что импульс пули уменьшился).

б) Чему равна средняя сила, с которой доска действовала на пулю?

Мы знаем, что сила (F) равна изменению импульса (Δp) деленному на время (Δt):
F = Δp / Δt

Так как мы знаем значения изменения импульса (Δp) и времени (Δt), мы можем рассчитать среднюю силу, с которой доска действовала на пулю:
F = -4 кг * м/с / (100 мкс)
F = -4 * 10^-3 Н

Ответ: средняя сила, с которой доска действовала на пулю, равна -4 * 10^-3 Н (также отрицательное значение указывает на то, что сила направлена противоположно движению пули).

в) С каким ускорением пуля двигалась внутри доски?

Мы знаем, что сила (F) равна произведению массы (m) на ускорение (a):
F = m * a

Следовательно, ускорение пули можно рассчитать, разделив силу (F) на ее массу (m):
a = F / m

Подставляем известные значения:
a = (-4 * 10^-3 Н) / 0.01 кг
a = -400 Н / кг

Ответ: ускорение пули внутри доски равно -400 Н / кг (также отрицательное значение указывает на то, что ускорение направлено против движения пули).

г) Чему равна толщина доски?

Для ответа на этот вопрос, мы можем использовать уравнение движения с постоянным ускорением:
v^2 = v0^2 + 2 * a * s

где v - конечная скорость пули после вылета из доски, v0 - начальная скорость пули перед попаданием в доску, a - ускорение пули внутри доски, s - толщина доски.

Подставляем известные значения:
(300 м/с)^2 = (700 м/с)^2 + 2 * (-400 Н / кг) * s

Раскрываем скобки и решаем уравнение:
90000 м^2/с^2 = 490000 м^2/с^2 - 800 Н / кг * s

80000 м^2/с^2 = 800 Н / кг * s

s = 100 м / кг

Ответ: толщина доски равна 100 м / кг.