Пуля массой 10 г движется горизонтально со скоростью 600 м/с, попадает в бруствер и углубляется в него на 50 см. Определите среднюю силу сопротивления.

Для решения этой задачи нам понадобится теорема об изменении кинетической энергии, а также второй закон Ньютона. Сначала переведем все величины в систему СИ: $$m = 10 \text{ г} = 0.01 \text{ кг}$$ $$v = 600 \text{ м/с}$$ $$s = 50 \text{ см} = 0.5 \text{ м}$$ Изменение кинетической энергии равно работе силы сопротивления: $$\Delta K = A$$ Кинетическая энергия пули до попадания в бруствер: $$K_1 = \frac{1}{2}mv^2 = \frac{1}{2} \cdot 0.01 \text{ кг} \cdot (600 \text{ м/с})^2 = 1800 \text{ Дж}$$ Кинетическая энергия пули после остановки в бруствере равна нулю: $$K_2 = 0$$ Следовательно, изменение кинетической энергии: $$\Delta K = K_2 - K_1 = 0 - 1800 \text{ Дж} = -1800 \text{ Дж}$$ Работа силы сопротивления: $$A = -F_{сопр} \cdot s$$ Где (F_{сопр}) - средняя сила сопротивления, а (s) - расстояние, на которое углубилась пуля. Знак минус показывает, что сила сопротивления направлена против движения. Теперь мы можем приравнять изменение кинетической энергии к работе силы сопротивления: $$-1800 \text{ Дж} = -F_{сопр} \cdot 0.5 \text{ м}$$ Решим уравнение относительно (F_{сопр}): $$F_{сопр} = \frac{1800 \text{ Дж}}{0.5 \text{ м}} = 3600 \text{ Н}$$ Ответ: 3600 Н