Global EE

Механика (нет в… — Задание Физика 8 Класс №00049739

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

Механика (нет в 2026)

№2. Задание без номера

ID: 00049739

Владимир 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 Владимир узнал, что стандартный заряд весит $1\text{ кг}$ и взлетает на высоту $120\text{ м}$. 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 2022

Решение

В этой задаче масса удобная, $1$ кг, а высота $120$ м. Давай поймём ход энергии: взрыв, быстрый вылет, плавный подъём и остановка наверху.

Вопрос 1. Энергия наверху:

$$E=mgh=1\cdot10\cdot120=1200\text{ Дж}$$

Это $\dfrac{1200}{4184}\approx0{,}29$ г в тротиловом эквиваленте.

Вопрос 2. Кинетическая энергия у земли равна той же величине, поэтому:

$$v^2=\dfrac{2\cdot1200}{1}=2400,\quad v\approx49\text{ м/с}$$

Вопрос 3. Посмотри на закон: энергия пропорциональна квадрату скорости, а высота пропорциональна энергии. При скорости в $1{,}05$ раза больше получаем:

$$h=120\cdot1{,}05^2=120\cdot1{,}1025\approx132\text{ м}$$

Сверим прямым счётом: $49\cdot1{,}05=51{,}45$ м/с, и $\dfrac{51{,}45^2}{20}\approx132$ м. Сошлось с точностью до метра.

Ответ

1) 1200 Дж, примерно 0,29 г в тротиловом эквиваленте; 2) примерно 49 м/с; 3) примерно 132 м
Другие задания по теме «Механика (нет в 2026)» (8)