4. При выстреле из ствола винтовки пуля массой 9 г приобретает скорость 800 м/с. Определите массу порохового заряда, если КПД выстрела 24%.

Примем удельную теплоту сгорания пороха равной 3,8 МДж/кг. Считаем, что полезная энергия выстрела — кинетическая энергия пули.

1. Масса пули: \(m_{\text{п}}=0.009\) кг. Её кинетическая энергия \(E_k=m_{\text{п}}v^2/2=0.009\cdot800^2/2=2880\) Дж.
2. При КПД 24% энергия пороха равна \(Q=E_k/0.24=12000\) Дж.
3. Масса пороха: \(m=Q/q=12000/(3.8\cdot10^6)\approx0.00316\) кг = 3,16 г.

Ответ: масса порохового заряда примерно 3,2 г.