Een kogel van 2,5 g die met 350 ms reist, raakt een boom en vertraagt uniform om te stoppen tijdens de doordringende afstand van 12 cm in de kofferbak Op welke kracht werd uitgeoefend bij het rusten?

Hier is hoe dit probleem op te lossen:

1. Begrijp de concepten

* uniforme vertraging: De kogel vertraagt met een constante snelheid.

* Work-Energy Stelling: Het werk dat op een object is gedaan, is gelijk aan de verandering in kinetische energie.

* Forceren en werken: Werk gedaan door een kracht is de kracht vermenigvuldigd door de afstand waarover deze werkt.

2. Verzamel de informatie

* Massa van kogel (m) =2,5 g =0,0025 kg

* Initiële snelheid (v₁) =350 m/s

* Eindsnelheid (v₂) =0 m/s (komt tot rust)

* Penetratieafstand (d) =12 cm =0,12 m

3. Bereken de initiële kinetische energie van de bullet

Kinetische energie (ke) =(1/2) * m * v²

KE =(1/2) * 0.0025 kg * (350 m/s) ²

KE =153.125 J

4. Bereken het werk dat op de kogel is gedaan

Omdat de kogel tot rust komt, is de verandering in kinetische energie gelijk aan de initiële kinetische energie. Daarom is het werk dat op de kogel is gedaan:

Werk (W) =-153.125 J (negatief omdat de kracht tegen de beweging is)

5. Bereken de kracht

Werk (w) =kracht (f) * afstand (d)

-153.125 j =f * 0,12 m

Kracht (f) =-153.125 j / 0,12 m

Kracht (f) =-1276.04 n

Daarom is de kracht die op de kogel wordt uitgeoefend om het in rust te brengen ongeveer 1276,04 n. Het negatieve teken geeft aan dat de kracht in de tegenovergestelde richting van de beweging van de kogel werkt.