Il proiettile di un fucile viene spinto dall'espansione del gas provocato dalla combustione della polvere da sparo. La canna di un fucile è lunga 0,61 m e ha un raggio di 2.8 * 10 ^ - 3 m. Un proiettile (m = 2, 6 * 10 ^ 3 * kg) esce dalla canna con una velocità di 370m / s Trascurando l'attrito, calcola la pressione media esercitata dal gas che si espande .
buongiorno, qualcuno potrebbe aiutarmi, per favore?
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Livello 3
L'energia cinetica acquisita dal proiettile, pari al lavoro compiuto dal gas, è:
$ K = \frac{1}{2} m v^2 = \frac{1}{2} *2.6 \times 10^3 kg * (370m/s)^2 = 1.78 \times 10^8 J$
Il lavoro fatto dal gas è pari a:
$ L = p\Delta V$
dove il volume è dato dal volume della canna di fucile:
$ V= \pi r^2 * L = \pi * (2.8 \times 10^{-3} m)^2 * 0.61 m = 1.5 \times 10^{-5} m^3$
Dunque la pressione media è:
$ p = \frac{L}{\Delta V} = \frac{1.78 \times 10^8 J}{1.5 \times 10^{-5} m^3} = 1.19 \times 10^{13} Pa$
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Livello 5
@n_f grazie mille
@n_f quando si è visto mai un proiettile di fucile del peso di 2,6 tonnellate ??
@n_f correggi la massa m = 2,6 * 10^-3 kg. Ciao buona estate.
V^2 = 2ad
accelerazione a = 370^2/(2*0,61) = 112.213 m/sec^2
forza F = m*a = 112.213*2,6*10^-3 = 291,75 N
pressione p = F/A = 291,75*10^6/(0,7854*5,6)^2 = 1,185*10^7 Pa
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Genius II
@remanzini_rinaldo grazie mille, è sempre molto gentile, le auguro buone vacanze
Lavoro = variazione di energia cinetica cinetica del proiettile;
Ecin finale = 1/2 * 2,6 * 10^-3 * 370^2 = 177,97 J,
L = 177,97 J; lavoro del gas in espansione;
L = P * Delta V;
DeltaV = Volume della canna del fucile = Area base * h;
V = 3,14 * r^2 * L = 3,14 * (2,8 * 10^-3)^2 * 0,61 = 1,502 * 10^-5 m^3;
P *Delta V = L;
P = L / DeltaV = 177,97 / (1,502 * 10^-5) = 1,18 * 10^7 Pa.
Ciao @tiz
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Genius II
@mg grazie mille
