В качестве примера применения нашей таблицы рассмотрим «отдачу» ружья. Пороховые газы, выбрасывающие своим напором пулю в одну сторону, в то же время отбрасывают ружьё в обратную сторону, порождая всем известную «отдачу». С какой скоростью движется отдающее ружьё? Вспомним закон равенства действия и противодействия. По этому закону давление пороховых газов на ружьё (рис. 11) должно быть равно давлению пороховых газов на пулю. При этом обе силы действуют одинаковое время. Заглянув в таблицу, находим, что произведение силы F на время t равно «количеству движения» mv, т. е. произведению массы т на её скорость и: Ft = mv. Это равенство является математическим выражением закона количества движения для случая, когда тело начинает Рис. 11. Почему ружьё при выстреле отдаёт? двигаться из состояния покоя. В более общем виде этот закон формулируется так: изменение количества движения тела за некоторое время равно импульсу силы, приложенной к телу за то же время: где v0 — начальная скорость, a F — постоянная сила. Так как Ft для пули и для ружья одинаково, то должны быть одинаковы и количества движения. Если m — масса пули, v —её скорость, М — масса ружья, w — его скорость, то согласно сейчас сказанному откуда Подставим в эту пропорцию числовые значения её членов, Масса пули военной винтовки — 9,6 г, скорость её при вылете её при вылете — 880 м/сек; масса винтовки — 4500 г. Значит, Следовательно, скорость ружья w = 1,9 м/сек. Нетрудно вычислить, что отдающее ружьё несёт с собой примерно в 470 раз меньшую «живую силу», нежели пуля; это значит, что разрушительная энергия ружья при отдаче в 470 раз меньше, нежели пули, хотя — заметим это! — количество движения для обоих тел одинаково. Неумелого стрелка отдача может всё же сильно ударить и даже поранить. Для полевой скорострельной пушки, весящей 2000 кг и выбрасывающей 6-килограммовые снаряды со скоростью 600 м/сек, скорость отдачи примерно такая же, как и у винтовки, — 1,9 м/сек. Но при значительной массе орудия энергия этого движения в 450 раз больше, чем для винтовки, и почти равна энергии ружейной пули в момент её вылета. Старинные пушки при выстреле откатывались назад. В современных орудиях скользит назад только ствол, лафет же остаётся неподвижным, удерживаемый упором (сошником) на конце хобота. Морские орудия (не вся орудийная установка) при выстреле откатываются назад, но, благодаря особому приспособлению, сами после отката возвращаются на прежнее место. Читатель заметил, вероятно, что в наших примерах тела, наделённые равными количествами движения, обладают далеко не одинаковой кинетической энергией. В этом, разумеется, нет ничего неожиданного: из равенства вовсе не следует, что Второе равенство верно лишь в том случае, когда v=w (в этом легко убедиться, разделив второе равенство на первое). Между тем люди, мало знакомые с механикой, думают иногда, что равенство количеств движения (а значит, и равенство импульсов) обусловливает собой равенство кинетической энергии. Известны случаи, когда изобретатели, исходя из ошибочного предположения, что равным импульсам соответствуют равные количества работы, пытались придумать машину, которая давала бы работу без соответствующей затраты энергии. Это лишний раз доказывает необходимость для изобретателя хорошо усвоить основы теоретической механики.
Ви переглядаєте статтю (реферат): «Отдача огнестрельного оружия» з дисципліни «Сила та рух»
