Вопрос:

Определи работу А, которую необходимо совершить для того, чтобы скорость поезда массой m = 700 т, движущегося со скоростью v = 36 км/ч, увеличилась в два раза. Ответ вырази в мегаджоулях и округли до целого значения.

Смотреть решения всех заданий с листа

Ответ:

Краткое пояснение:

Для решения задачи воспользуемся теоремой об изменении кинетической энергии, которая гласит, что работа, совершаемая над телом, равна изменению его кинетической энергии.

Пошаговое решение:

  1. Шаг 1: Переведем начальную скорость из км/ч в м/с.
    \( v = 36 \text{ км/ч} = 36 \cdot \frac{1000 \text{ м}}{3600 \text{ с}} = 10 \text{ м/с} \).
  2. Шаг 2: Переведем массу поезда из тонн в килограммы.
    \( m = 700 \text{ т} = 700 \cdot 1000 \text{ кг} = 700000 \text{ кг} \).
  3. Шаг 3: Рассчитаем начальную кинетическую энергию.
    \( E_{k1} = \frac{1}{2}mv^2 \)
    \( E_{k1} = \frac{1}{2} \cdot 700000 \text{ кг} \cdot (10 \text{ м/с})^2 = 350000 \text{ кг} \cdot 100 \text{ м}^2/\text{с}^2 = 35000000 \text{ Дж} \).
  4. Шаг 4: Определим конечную скорость, которая в два раза больше начальной.
    \( v_2 = 2 · v = 2 · 10 \text{ м/с} = 20 \text{ м/с} \).
  5. Шаг 5: Рассчитаем конечную кинетическую энергию.
    \( E_{k2} = \frac{1}{2}mv_2^2 \)
    \( E_{k2} = \frac{1}{2} \cdot 700000 \text{ кг} \cdot (20 \text{ м/с})^2 = 350000 \text{ кг} \cdot 400 \text{ м}^2/\text{с}^2 = 140000000 \text{ Дж} \).
  6. Шаг 6: Найдем работу, как разность конечной и начальной кинетической энергии.
    \( A = E_{k2} - E_{k1} = 140000000 \text{ Дж} - 35000000 \text{ Дж} = 105000000 \text{ Дж} \).
  7. Шаг 7: Переведем работу в мегаджоули (МДж) и округлим до целого значения.
    \( 1 \text{ МДж} = 1000000 \text{ Дж} \)
    \( A = \frac{105000000 \text{ Дж}}{1000000 \text{ Дж/МДж}} = 105 \text{ МДж} \).

Ответ: 105 МДж.

ГДЗ по фото 📸