Номер 2, страница 146 - гдз по физике 7 класс учебник Исаченкова, Громыко

2. На рисунке 233 представлен график движения автомобиля. Используя этот график, определите кинетическую энергию движущегося автомобиля, если его масса $m = 1,0 \text{ т}$.

Дано:

$m = 1,0 \text{ т}$
График зависимости пути $S$ от времени $t$. Из графика: при $t = 3 \text{ мин}$ путь $S = 3,6 \text{ км}$.

$m = 1,0 \text{ т} = 1000 \text{ кг}$
$t = 3 \text{ мин} = 3 \cdot 60 \text{ с} = 180 \text{ с}$
$S = 3,6 \text{ км} = 3,6 \cdot 1000 \text{ м} = 3600 \text{ м}$

Найти:

$E_к$

Решение:

Кинетическая энергия тела вычисляется по формуле:

$E_к = \frac{mv^2}{2}$

где $m$ — масса тела, а $v$ — его скорость.

Из графика следует, что движение автомобиля равномерное, так как зависимость пути от времени является линейной, а сам график представляет собой прямую линию, проходящую через начало координат. Скорость автомобиля можно определить, разделив пройденный путь на время движения.

Для определения скорости выберем на графике любую точку. Например, при времени $t = 3 \text{ мин}$ автомобиль прошел путь $S = 3,6 \text{ км}$. Перед вычислением переведем эти значения в единицы системы СИ.

$t = 3 \text{ мин} = 180 \text{ с}$

$S = 3,6 \text{ км} = 3600 \text{ м}$

Вычислим скорость движения автомобиля:

$v = \frac{S}{t} = \frac{3600 \text{ м}}{180 \text{ с}} = 20 \text{ м/с}$

Масса автомобиля в СИ равна $m = 1000 \text{ кг}$.

Теперь можно вычислить кинетическую энергию:

$E_к = \frac{1000 \text{ кг} \cdot (20 \text{ м/с})^2}{2} = \frac{1000 \cdot 400}{2} \text{ Дж} = \frac{400000}{2} \text{ Дж} = 200000 \text{ Дж}$

Так как $1 \text{ кДж} = 1000 \text{ Дж}$, то энергию можно выразить в килоджоулях:

$E_к = 200 \text{ кДж}$

Ответ: кинетическая энергия движущегося автомобиля равна $200 \text{ кДж}$.