2018-02-24
Оценить скорость пуль, вылетающих из патронов, брошенных в костер. Скорость пули при стрельбе из ружья равна приблизительно 800 м/с.
Решение:
Работа пороховых газов $A \sim Fl$, где $l$ - длина части пули внутри гильзы. Так как
$A = \frac{p^{2} }{2} \left ( \frac{1}{m_{г} } + \frac{1}{m_{п} } \right )$,
то скорость пули
$v = \frac{P}{m_{п} } = \frac{1}{m_{п} } \sqrt{ 2A \frac{m_{г}m_{п} }{m_{г} + m_{п} } }$.
В ружье работа пороховых газов $A_{0} \sim FL$, где $L$ - длина разгона
пули в стволе. Скорость пули при стрельбе $v_{0} \sim (1/m_{п} ) \sqrt{2A_{0}m_{п} }$ без учета отдачи ружья. Таким образом,
$v \sim v_{0} \sqrt{ \frac{ A/A_{0} }{ (m_{г} + m_{п} )/ m_{г} } }$.
Полагая силу давлении пороховых газов $F$ приблизительно постоянной и одинаковой в этих двух случаях, имеем
$v \sim v_{0} \sqrt{ \frac{l/L}{ 1 + m_{п}/m_{г} } } \approx 40 м/с$
при $l/L \approx 10^{2}, m_{п}/m_{г} \approx 3$.