при выстреле из ствола винтовки пуля массой 9 г приобретает скорость 800 м/с. определите массу порохового заряда, если КПД выстрела 24%

Чтобы решить эту задачу, нам нужно использовать закон сохранения импульса и рассмотреть эффективность выстрела.

Из условия мы знаем, что:

• Масса пули (m_пуля) = 9 г = 0.009 кг (переведем в килограммы).
• Скорость пули (v) = 800 м/с.
• КПД (η) = 24% = 0.24.

Сначала найдем кинетическую энергию пули, которая будет равна:

\[ E_{кин} = \frac{1}{2} m_{пуля} v^2. \]

Подставим значения:

\[ E_{кин} = \frac{1}{2} \cdot 0.009 \cdot (800)^2. \]

Теперь вычислим:

\[ E_{кин} = \frac{1}{2} \cdot 0.009 \cdot 640000 = 0.0045 \cdot 640000 = 2880 \text{ Дж}. \]

Следующий шаг — это рассчитать полную энергию, которая была использована, учитывая КПД:

Если КПД равен 24%, то полная энергия (E_{пол}) будет:

\[ E_{пол} = \frac{E_{кин}}{\eta} = \frac{2880}{0.24}. \]

Вычислим E_{пол}:

\[ E_{пол} = 12000 \text{ Дж}. \]

Теперь, чтобы найти массу порохового заряда (m_порох), мы можем воспользоваться формулой для химической энергии, которая высвобождается при сгорании пороха. Обычно считается, что при сгорании 1 кг пороха высвобождается около 4.1 МДж (или 4,1 * 10^6 Дж) энергии.

Используем эту информацию для вычисления массы пороха:

\[ E_{пол} = m_{порох} \cdot Q, \]

где \( Q \) — это количество энергии, выделяемое из 1 кг пороха.

Таким образом:

\[ m_{порох} = \frac{E_{пол}}{Q}. \]

Подставляем значения:

\[ m_{порох} = \frac{12000}{4.1 \times 10^6} \approx 0.00293 \text{ кг} = 2.93 \text{ г}. \]

Итак, масса порохового заряда составляет приблизительно 2.93 г.