Каковы изменения кинетической энергии первого автомобиля в системе отсчёта, связанной с Землёй, и в системе отсчёта, связанной со вторым автомобилем, если первый автомобиль увеличивает свою скорость с V1= 72 км/ч до V2= 144 км/ч, а второй автомобиль продолжает движение с постоянной скоростью, при этом масса первого автомобиля составляет m= 1000 кг?

Физика 9 класс Кинетическая энергия и системы отсчета кинетическая энергия изменение скорости система отсчета Автомобили физика 9 класс масса автомобиля V1 V2 расчет энергии Новый

Чтобы понять изменения кинетической энергии первого автомобиля в разных системах отсчёта, давайте сначала вспомним, что кинетическая энергия (КЭ) автомобиля определяется по формуле:

КЭ = (1/2) * m * v^2

где:

• m - масса автомобиля,
• v - скорость автомобиля.

Теперь давайте рассмотрим изменения кинетической энергии первого автомобиля в системе отсчёта, связанной с Землёй.

1. Сначала найдем начальную кинетическую энергию первого автомобиля при скорости V1 = 72 км/ч.
• Переведем скорость в метры в секунду: V1 = 72 км/ч = 72/3.6 = 20 м/с.
• Теперь подставим значения в формулу для КЭ:
• КЭ1 = (1/2) * 1000 кг * (20 м/с)^2 = (1/2) * 1000 * 400 = 200000 Дж.
2. Теперь найдем конечную кинетическую энергию при скорости V2 = 144 км/ч.
• Переведем скорость: V2 = 144 км/ч = 144/3.6 = 40 м/с.
• Подставим значения в формулу:
• КЭ2 = (1/2) * 1000 кг * (40 м/с)^2 = (1/2) * 1000 * 1600 = 800000 Дж.
3. Теперь найдем изменение кинетической энергии:
• ΔКЭ = КЭ2 - КЭ1 = 800000 Дж - 200000 Дж = 600000 Дж.

Таким образом, изменение кинетической энергии первого автомобиля в системе отсчёта, связанной с Землёй, составляет 600000 Дж.

Теперь рассмотрим систему отсчёта, связанную со вторым автомобилем, который движется с постоянной скоростью. Предположим, что скорость второго автомобиля равна Vс = 144 км/ч (или 40 м/с), чтобы упростить расчёты.

1. В этой системе отсчёта скорость первого автомобиля будет равна:
• V1' = V1 - Vс = 20 м/с - 40 м/с = -20 м/с (движется в противоположном направлении).
• V2' = V2 - Vс = 40 м/с - 40 м/с = 0 м/с (второй автомобиль остаётся в покое).
2. Теперь найдем кинетическую энергию первого автомобиля в системе отсчёта второго автомобиля:
• КЭ1' = (1/2) * 1000 кг * (-20 м/с)^2 = (1/2) * 1000 * 400 = 200000 Дж.
• КЭ2' = 0 Дж (второй автомобиль не движется в своей системе отсчёта).
3. Теперь найдем изменение кинетической энергии в этой системе отсчёта:
• ΔКЭ' = КЭ2' - КЭ1' = 0 Дж - 200000 Дж = -200000 Дж.

Таким образом, изменение кинетической энергии первого автомобиля в системе отсчёта, связанной со вторым автомобилем, составляет -200000 Дж.

Итак, итоговые изменения кинетической энергии:

• В системе отсчёта, связанной с Землёй: 600000 Дж.
• В системе отсчёта, связанной со вторым автомобилем: -200000 Дж.