从地面竖直向上发射一颗质量为m=0.4kg的礼花弹,升到距地面高度为h=125m时速度为V=30m/s,炸裂成质量相等的两块,其中一块经5S落地,则礼花弹在爆炸过程中,有多少化学能转换成机械能?g=10m/s＾2

Question

从地面竖直向上发射一颗质量为m=0.4kg的礼花弹,升到距地面高度为h=125m时速度为V=30m/s,炸裂成质量相等的两块,其中一块经5S落地,则礼花弹在爆炸过程中,有多少化学能转换成机械能?g=10m/s＾2【不及空气阻力且不考虑燃料质量的影响】

Answer 1

设经5S落地的为A,另一快为B,
假如A的速度是向上的,则5s下落的最大的距离是H=gtt/2=10×5×5/2=125m
恰好有h=H=125m
所以在炸裂瞬间A的速度为0,B的速度是向上的v1
总的质量m=0.4kg
mA=mB=0.2Kg
根据动量守恒：
mv=mBv1
则v1=60m/s
在炸裂是瞬间,重力势能是不变的,
只是动能减少的,减少的动能都转化为了化学能
△E=0.5mBv1*v1-0.5mv*v
=0.5×0.2×60×60-0.5×0.4×30×30
=360-180
=180J
所以有180J化学能转换成机械能