6) Летящая пуля массой 5г пробивает тонкую деревянную стенку. В момент удара о стенку скорость пули была равна 400 м/с, в момент вылета из стенки – 300 м/с. Чему равна работа против силы трения? Что произойдет с пулей при совершении этой работы?

Решение:

Работа силы трения равна изменению кинетической энергии тела. Работа против силы трения будет равна изменению кинетической энергии пули.

Переведем массу пули в килограммы: \( m = 5 \text{ г} = 0.005 \text{ кг} \).

Начальная скорость пули: \( v_1 = 400 \text{ м/с} \).

Конечная скорость пули: \( v_2 = 300 \text{ м/с} \).

Начальная кинетическая энергия: \( E_{k1} = \frac{1}{2}mv_1^2 = \frac{1}{2} · 0.005 \text{ кг} · (400 \text{ м/с})^2 = 0.0025 · 160000 = 400 \) Дж.

Конечная кинетическая энергия: \( E_{k2} = \frac{1}{2}mv_2^2 = \frac{1}{2} · 0.005 \text{ кг} · (300 \text{ м/с})^2 = 0.0025 · 90000 = 225 \) Дж.

Работа силы трения \( A_{тр} \) равна изменению кинетической энергии: \( A_{тр} = E_{k2} - E_{k1} = 225 \text{ Дж} - 400 \text{ Дж} = -175 \) Дж.

Работа против силы трения равна \( -A_{тр} \), то есть \( -(-175 \text{ Дж}) = 175 \) Дж.

При совершении этой работы пуля теряет часть своей кинетической энергии, что приводит к уменьшению ее скорости. Часть этой работы уходит на нагревание пули и стенки, а также на деформацию.

Ответ: Работа против силы трения равна 175 Дж. При совершении этой работы скорость пули уменьшается.