Question

Определите силу давления пороховых газов, действующую на пулю, вылетающую из ружья с длиной ствола 3,5 м, если скорость на вылете равна 1000 м/с.

Answer 1

Разобьём задачу:
1. Кинематика.
Рассмотрим движение пули в дуле ружья:
V=V0+at
S=V0*t+a*t*t/2

V0=0, так как пуля сначала покоится
При S=30 см согласно условию V=850 м/c

Тогда:
850=a*t
30*0,01=0,3=a*t*t/2

Решая эту систему уравнений находим:
at=850
att=0,6

a=850/t
850/t * t *t =0,6
850t=0,6
t=0,0007 с - время, за которое пуля проходит всё дуло
a=1204166 м/cc - ускорение пули в ружье(автомате)

2. Динамика.
Итак, начнём с определения. Средняя сила давления пороховых газов - это отношение изменения импульса ко времени этого изменения.
F=dp/t
dp=p2-p1=v2*m-v1*m=m(v2-v1)
v1=0, так как вначале пуля покоится
v2=at=850 
dp=9*0,001 * 850

F=9*0,001 * 850/ 0,0007=9*8500/7~10,9 кН