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 кг и взлетает на высоту
120 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 Дж. Ускорение
свободного падения 10 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?
Решение:
r =50 cм=0,5 м m=ρV=ρ*(4πr³/3);
ρ=11,3 г/см³=11300 кг/м³ m=11300*(4*3,14*0,125/3)=
G=6,67 10⁻¹¹ Н м²/кг² =11300*0,5=5650 кг;
находим силу притяжения между
F-? шарами:
F=G*mm/R²=Gm²/R²;
F=6,67 10⁻¹¹*3,2 10⁷/1 10⁻²=21,34 10⁻⁶ H;
ответ: F=21,34 10⁻⁶ H.