Rozwiązane

Samochód poruszający się ze stałą prędkością 54 km/h ma Ek= 78, 75 kJ . Oblicz masę samochodu . Jaką Ek miałby samochód gdyby prędkość zwiększyła się dwa razy ?



Odpowiedź :

Dane:

[tex]v = 54\frac{km}{h} = 15\frac{m}{s}[/tex]

[tex]E_k = 78,75 \ kJ = 78 \ 750 \ J[/tex]

Szukane:

[tex]m= \ ?[/tex]

Wzór:

[tex]E_k = \frac{mv^2}{2} \ \ \ \ \ \ \ \ /*2[/tex]

[tex]2E_k=mv^2 \ \ \ \ \ \ \ \ /:v^2[/tex]

[tex]m =\frac{2k_k}{v^2}[/tex]

Rozwiązanie:

[tex]m = \frac{2 \ * \ 78750 \ J}{(15\frac{m}{s})^2 } = 700 \ kg[/tex]

Odp. Masa samochodu wynosi 700 kg.

Gdyby prędkość zwiększyć dwa razy, energia kinetyczna wynosiłaby:

[tex]E_k = \frac{700 \ kg \ * \ (30\frac{m}{s})^2 }{2} = 315 \ 000 \ J = 315 \ kJ[/tex]

Odp. Samochód miałby energię kinetyczną o wartości 315 kJ.

Wyjaśnienie:

v=54km/h=54000m /3600s =15m /s

Ek=78,75kJ=78750J

Oblicz masę m, Ek'

Ek=mv²/2........ *2/v²

m=2Ek/v²

m=157500kg*m²/s² /(15m/s)²

m=700kg, masa samochodu

Na podstawie wzoru na energię kinetyczną

Ek=mv²/2

jeżeli prędkość zwiększy się 2 razy to energia kinetyczna wzrośnie 2² razy czyli 4 razy , bo w tym wzorze, v jest do kwadratu.

Energia kinetyczna będzie równa

Ek'=4*78750J=315000J=315 kJ.