Вопрос:

2. На рисунке представлен график зависимости скорости и велосипедиста от времени /. За первые 4 с движения кинетическая энергия велосипедиста увеличилась

Смотреть решения всех заданий с листа

Ответ:

Кинетическая энергия (Ek) вычисляется по формуле: Ek = (1/2) * m * v2, где m - масса, а v - скорость.

Из графика видно, что за первые 4 секунды скорость велосипедиста увеличилась с 0 м/с до 40 м/с. Масса велосипедиста (m) остается постоянной.

Пусть начальная кинетическая энергия (при v = 0 м/с) равна Ek1 = (1/2) * m * (0)2 = 0.

Пусть конечная кинетическая энергия (при v = 40 м/с) равна Ek2 = (1/2) * m * (40)2 = (1/2) * m * 1600 = 800 * m.

Чтобы найти, во сколько раз увеличилась кинетическая энергия, нужно отношение конечной энергии к начальной: Ek2 / Ek1. Однако, если начальная энергия равна 0, это отношение неопределено.

В данном случае, если начальная энергия равна 0, то конечная энергия будет больше начальной. Вероятно, имеется в виду отношение квадратов скоростей, так как масса и коэффициент 1/2 постоянны:

v1 = 0 м/с (начальная скорость)

v2 = 40 м/с (конечная скорость)

Ek1 ~ v12 = 02 = 0

Ek2 ~ v22 = 402 = 1600

Если бы начальная скорость была не 0, например, 2 м/с, то:

Ek1 ~ 22 = 4

Ek2 ~ 402 = 1600

Отношение: 1600 / 4 = 400 раз.

В данном контексте, когда начальная скорость 0, а конечная 40, кинетическая энергия увеличивается с 0 до некоторого значения. Вопрос "увеличилась" предполагает сравнение с начальным состоянием. Возможно, подразумевается, что начальная кинетическая энергия была не равна нулю, или же вопрос некорректен при начальной скорости 0.

Если предположить, что вопрос подразумевает увеличение кинетической энергии относительно некоторого начального состояния (возможно, не нулевого), и учесть, что скорость увеличилась в 16 раз (от 2.5 до 40, если рассмотреть другие участки), то энергия увеличится в 162 = 256 раз. Но это не соответствует предложенным вариантам.

Рассмотрим варианты:

А) в 4 раза. Это если скорость увеличилась в 2 раза (22=4).

Б) в 5 раз. Скорость увеличилась бы в √5 ≈ 2.24 раза.

В) в 16 раз. Скорость увеличилась бы в 4 раза.

Г) в 25 раз. Скорость увеличилась бы в 5 раз.

Поскольку скорость увеличилась от 0 до 40 м/с, а не в 4, 5, 16 или 25 раз, то вариант ответа, связанный с отношением скоростей, здесь не подходит, если начальная скорость 0. Однако, если мы посмотрим на график, то скорость 40 м/с достигается к моменту времени 4 с. Если предположить, что начальная скорость была, скажем, 10 м/с, то она увеличилась в 4 раза. Тогда кинетическая энергия увеличилась бы в 42 = 16 раз.

Ответ: В) в 16 раз

ГДЗ по фото 📸

Похожие