4. Автомобиль Geely Atlas массой m = 1945 кг движется со скоростью v = 54,0 км ч . Определите кинетическую энергию автомобиля. Какую работу совершает сила сопротивления движению, оста- новившая автомобиль после выключения двигателя?

Решение:

Дано:
m = 1945 кг
v = 54,0 км/ч

Найти:
E_k - ?
A_сопр - ?

Сначала переведем скорость из км/ч в м/с:

\( v = 54.0 \frac{\text{км}}{\text{ч}} \cdot \frac{1000 \text{ м}}{1 \text{ км}} \cdot \frac{1 \text{ ч}}{3600 \text{ с}} = 15 \text{ м/с} \)

1. Кинетическая энергия:

\( E_k = \frac{mv^2}{2} \)

\( E_k = \frac{1945 \text{ кг} \cdot (15 \text{ м/с})^2}{2} = \frac{1945 \text{ кг} \cdot 225 \text{ м}^2/\text{с}^2}{2} = \frac{437625}{2} \text{ Дж} \approx 218812.5 \text{ Дж} \approx 218.8 \text{ кДж} \)

2. Работа силы сопротивления:

По теореме об изменении кинетической энергии, работа всех сил, действующих на тело, равна изменению его кинетической энергии. В данном случае, после выключения двигателя, единственная сила, совершающая работу — сила сопротивления. Ее работа равна убыли кинетической энергии.

\( A_{\text{сопр}} = \Delta E_k = E_{k \text{ конечная}} - E_{k \text{ начальная}} \)

Поскольку автомобиль останавливается, его конечная скорость равна 0, и конечная кинетическая энергия равна 0.

\( A_{\text{сопр}} = 0 - E_k \approx -218812.5 \text{ Дж} \approx -218.8 \text{ кДж} \)

Знак минус означает, что сила сопротивления совершает отрицательную работу (против направления движения).

Ответ: Кинетическая энергия автомобиля составляет примерно 218.8 кДж. Работа силы сопротивления равна примерно -218.8 кДж.