Global EE

Механика (нет в… — Задание Физика 8 Класс №00049737

Задание №16. №10. Обработка Результатов Эксперимента. Механика (нет в 2026)

Механика (нет в 2026)

№2. Задание без номера

ID: 00049737

Андрей заинтересовался, как работает заряд для салюта. В научно-популярной статье в интернете было написано, что заряд взлетает вверх за счёт взрыва специального вещества в патроне. Также Андрей узнал, что стандартный заряд весит $0{,}8\text{ кг}$ и взлетает на высоту $150\text{ м}$. В той же статье было написано, что энергию, выделяющуюся при взрыве, принято измерять в тротиловом эквиваленте. Если говорят, что энергия составляет $1$ грамм в тротиловом эквиваленте, то это означает, что выделилась энергия $4184\text{ Дж}$. Ускорение свободного падения $10\text{ Н/кг}$. Сопротивлением воздуха при проведении расчётов можно пренебречь.

1) Рассчитайте энергию, которая выделяется при взрыве вещества в патроне, и выразите её в тротиловом эквиваленте. Считайте, что на подъём заряда расходуется вся выделившаяся при взрыве энергия.

2) Рассчитайте скорость заряда вблизи земли.

3) Так как количество взрывчатого вещества в разных патронах немного различается, то скорость вылета заряда может быть больше расчётной на $5\%$. Чему при этом будет равна высота подъёма?

Источник: ВПР 2021

Решение

Заряд Андрея массой $0{,}8$ кг взлетает на $150$ м. Давай проследим за энергией от взрыва до верхней точки: она только меняет вид.

Вопрос 1. На подъём ушла вся энергия:

$$E=mgh=0{,}8\cdot10\cdot150=1200\text{ Дж}$$

Делим на цену грамма: $\dfrac{1200}{4184}\approx0{,}29$ г.

Вопрос 2. Запишем равенство энергий у земли и наверху, $\dfrac{mv^2}{2}=mgh$. Масса есть с двух сторон, поэтому $v^2=2gh$:

$$v=\sqrt{2\cdot10\cdot150}=\sqrt{3000}\approx54{,}8\text{ м/с}$$

Вопрос 3. Смотри на ту же связь: $h$ пропорциональна $v^2$. Высота вырастет в $1{,}05^2$ раза:

$$h=150\cdot1{,}1025\approx165\text{ м}$$

Для контроля считаем через энергию: скорость $57{,}5$ м/с даёт энергию $\dfrac{0{,}8\cdot57{,}5^2}{2}\approx1323$ Дж, а это $mgh$ при $h\approx165$ м.

Ответ

1) 1200 Дж, примерно 0,29 г в тротиловом эквиваленте; 2) примерно 54,8 м/с; 3) примерно 165 м
Другие задания по теме «Механика (нет в 2026)» (8)