Global EE

Механика (нет в… — Задание Физика 8 Класс №00049742

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

Механика (нет в 2026)

№2. Задание без номера

ID: 00049742

Николай 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 Николай узнал, что стандартный заряд весит $0{,}8\text{ кг}$ и взлетает на высоту $100\text{ м}$. 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 2020

Решение

Николай разбирается, куда девается энергия взрыва. Представь: заряд вылетел у самой земли быстрым, а на высоте $100$ м остановился. Энергия та же самая, только вид другой.

Вопрос 1. Энергия равна работе на подъём:

$$E=mgh=0{,}8\cdot10\cdot100=800\text{ Дж}$$

Переводим в граммы тротила: $\dfrac{800}{4184}\approx0{,}19$ г.

Вопрос 2. Вблизи земли энергия кинетическая, $\dfrac{mv^2}{2}=E$:

$$v^2=\dfrac{2\cdot800}{0{,}8}=2000,\quad v=\sqrt{2000}\approx44{,}7\text{ м/с}$$

Вопрос 3. Новая скорость $44{,}7\cdot1{,}05\approx46{,}9$ м/с. Масса в расчёте не нужна: из $mgh=\dfrac{mv^2}{2}$ остаётся $h=\dfrac{v^2}{2g}$:

$$h=\dfrac{46{,}9^2}{2\cdot10}\approx110\text{ м}$$

Проверим отношением: $100\cdot1{,}05^2=110{,}25$ м. Те же $110$ м.

Ответ

1) 800 Дж, примерно 0,19 г в тротиловом эквиваленте; 2) примерно 44,7 м/с; 3) примерно 110 м
Другие задания по теме «Механика (нет в 2026)» (8)