Автомобиль начинает движение с места и, двигаясь равноускоренно и прямолинейно, проходит 20 метров по горизонтальному шоссе за 2 секунды. Если масса автомобиля составляет 1 тонну, то какова его кинетическая энергия в конце этого пути?

Физика Колледж Кинетическая энергия и равноускоренное движение кинетическая энергия автомобиль Движение равноускоренное движение физика масса автомобиля расстояние время шоссе Энергия Новый

Чтобы найти кинетическую энергию автомобиля в конце пути, нам нужно сначала определить его скорость в этот момент. Мы знаем, что автомобиль проходит 20 метров за 2 секунды, и движение равноускоренное. Для этого воспользуемся формулой для нахождения средней скорости:

• Средняя скорость (Vср) = расстояние (S) / время (t)

Подставим известные значения:

• S = 20 метров
• t = 2 секунды

Тогда:

• Vср = 20 м / 2 с = 10 м/с

В равноускоренном движении средняя скорость равна половине конечной скорости (Vк) при условии, что начальная скорость равна нулю. То есть:

• Vср = (Vк + 0) / 2

Отсюда мы можем выразить конечную скорость:

• Vк = 2 * Vср = 2 * 10 м/с = 20 м/с

Теперь, когда мы знаем конечную скорость, можем вычислить кинетическую энергию (Eк) автомобиля. Формула для расчета кинетической энергии выглядит так:

• Eк = 0.5 * m * Vк^2

Где:

• m - масса автомобиля (в килограммах)
• Vк - конечная скорость (в метрах в секунду)

Масса автомобиля составляет 1 тонну, что равно 1000 кг. Подставим все известные значения в формулу:

• Eк = 0.5 * 1000 кг * (20 м/с)^2

Теперь посчитаем:

• Eк = 0.5 * 1000 * 400 = 200000 Дж

Таким образом, кинетическая энергия автомобиля в конце пути составляет 200000 Джоулей.