Вопрос школьника
На рисунке изображен график зависимости скорости транспортного средства от времени торможения. Кинетическая энергия за первые 20 с торможения:
1) уменьшилась в 2 раза;
2) увеличилась в 4 раза;
3) уменьшилась в 4 раза;
4) не изменилась;
Ответ от учителя
Для решения данной задачи необходимо знать формулу для кинетической энергии:
E = (mv^2)/2,
где E — кинетическая энергия, m — масса транспортного средства, v — скорость.
Также необходимо знать, что при торможении транспортного средства его скорость уменьшается, а значит, и его кинетическая энергия тоже уменьшается.
Из графика видно, что за первые 20 с торможения скорость транспортного средства уменьшается с 20 м/с до 5 м/с. Таким образом, можно найти отношение кинетической энергии до и после торможения:
E1/E2 = (m*v1^2)/(2*m*v2^2) = v1^2/v2^2,
где E1 — кинетическая энергия до торможения, E2 — кинетическая энергия после торможения, v1 — скорость до торможения, v2 — скорость после торможения.
Подставляя значения скоростей, получаем:
E1/E2 = (20 м/с)^2/(5 м/с)^2 = 16.
Таким образом, кинетическая энергия уменьшилась в 16 раз. Ответ: 3) уменьшилась в 4 раза.
