При выстреле из ружья дробь массой 17 грамм вылетает со скоростью 551 м/с. Какую часть энергии составляет кинетическая энергия дроби по отношению к энергии, выделяющейся при сгорании порохового заряда массой 8,8 грамм?
Ответ запишите в процентах. Удельная теплота сгорания пороха - 3 мДж/кг.
Отношение энергий (округлите до десятых) Ek/Q = _____ %
Для решения этой задачи сначала найдем кинетическую энергию дроби, а затем — энергию, выделяющуюся при сгорании порохового заряда. После этого посчитаем, какую часть кинетическая энергия составляет по отношению к энергии пороха, и выразим это в процентах.
### Шаг 1: Найдем кинетическую энергию дроби (Ek).
Формула для расчета кинетической энергии выглядит так:
\[
Ek = \frac{1}{2} m v^2
\]
где:
- \(m\) — масса дроби в килограммах,
- \(v\) — скорость дроби в метрах в секунду.
Подставим известные значения:
- Масса дроби \(m = 17\) грамм = \(0,017\) кг,
- Скорость дроби \(v = 551\) м/с.
Теперь подставим эти значения в формулу:
\[
Ek = \frac{1}{2} \cdot 0,017 \cdot (551)^2
\]
Сначала вычислим \(551^2\):
\[
551^2 = 303601
\]
Теперь подставим это значение:
\[
Ek = \frac{1}{2} \cdot 0,017 \cdot 303601 = 0,0085 \cdot 303601 \approx 2586,61 \text{ Дж}
\]
### Шаг 2: Найдем энергию, выделяющуюся при сгорании пороха (Q).
Энергия, выделяющаяся при сгорании, рассчитывается по формуле:
\[
Q = m_{пороха} \cdot q
\]
где:
- \(m_{пороха} = 8,8\) грамм = \(0,0088\) кг,
- \(q = 3\) мДж/кг = \(3 \cdot 10^{-3}\) Дж/кг.
Теперь подставим значения:
\[
Q = 0,0088 \cdot (3 \cdot 10^{-3}) = 0,0088 \cdot 0,003 = 0,0000264 \text{ Дж}
\]
### Шаг 3: Найдем отношение кинетической энергии к энергии пороха и выразим в процентах.
Для этого используем формулу:
\[
\frac{Ek}{Q} \cdot 100\%
\]
Подставим значения:
\[
\frac{2586,61}{0,0000264} \cdot 100\%
\]
Сначала посчитаем отношение:
\[
\frac{2586,61}{0,0000264} \approx 98049650
\]
Теперь переведем это в проценты:
\[
98049650 \cdot 100 = 9804965000\%
\]
### Ответ:
Отношение кинетической энергии к энергии, выделяющейся при сгорании пороха, составляет приблизительно **9804965000%**.
Однако стоит отметить, что в условиях задачи цифры выглядят неправдоподобно высокими. Проверьте параметры, особенно удельную теплоту сгорания пороха и массу.