Чтобы найти, какая часть механической энергии перешла во внутреннюю энергию, сначала определим механическую энергию пули до и после прохождения через доску.
Механическая энергия пули до удара: Используем формулу кинетической энергии: \[ E_{kin,доска} = \frac{m v_1^2}{2} \] где \( v_1 = 400 \, \text{м/c} \).
Механическая энергия пули после удара: \[ E_{kin,вылет} = \frac{m v_2^2}{2} \] где \( v_2 = 100 \, \text{м/c} \).
Разница в кинетической энергии: Теперь определим, сколько энергии ушло во внутренняя энергия. Для этого вычтем кинетическую энергию после удара из кинетической энергии перед ударом: \[ \Delta E = E_{kin,доска} - E_{kin,вылет} = \frac{m v_1^2}{2} - \frac{m v_2^2}{2} \] Упрощаем: \[ \Delta E = \frac{m}{2}(v_1^2 - v_2^2) \]
Определяем относительную часть энергии, перешедшей во внутреннюю: Чтобы узнать, какая часть всей энергии перешла во внутреннюю, проверяем отношение потерь энергии к начальному значению: \[ \frac{\Delta E}{E_{kin,доска}} = \frac{\frac{m}{2}(v_1^2 - v_2^2)}{\frac{m v_1^2}{2}} = \frac{v_1^2 - v_2^2}{v_1^2} \] Подставляем значения: \[ \frac{400^2 - 100^2}{400^2} = \frac{160000 - 10000}{160000} = \frac{150000}{160000} = \frac{15}{16} \]
Таким образом, \( \frac{15}{16} \) механической энергии пули при прохождении через доску перешло во внутреннюю энергию.
