Номер 7, страница 155 - гдз по физике 10 класс учебник часть 1 Генденштейн, Дик

Механика. Глава 3. Законы сохранения в механике. Параграф 19. Энергия. Закон сохранения механической энергии - номер 7, страница 155.

Условие.

7. Расскажите о кинетической энергии. Напишите формулу, выражающую кинетическую энергию тела через его массу и скорость.

Решение.

Кинетическая энергия — это энергия, которой обладает тело вследствие своего движения. Это скалярная физическая величина, которая характеризуется только числовым значением и не имеет направления. В Международной системе единиц (СИ) кинетическая энергия измеряется в джоулях (Дж).

Величина кинетической энергии тела зависит от его массы и скорости. Чем больше масса тела и чем выше его скорость, тем большей кинетической энергией оно обладает. При этом зависимость от массы является прямой пропорциональностью (увеличение массы в 2 раза приведет к увеличению энергии в 2 раза), а зависимость от скорости — квадратичной. Это означает, что при увеличении скорости тела в 2 раза его кинетическая энергия возрастет в 4 раза ($2^2=4$), а при увеличении скорости в 3 раза — в 9 раз ($3^2=9$). Таким образом, скорость оказывает гораздо более существенное влияние на кинетическую энергию, чем масса.

Теорема о кинетической энергии гласит, что работа, совершаемая равнодействующей всех сил, приложенных к телу, равна изменению кинетической энергии этого тела ($A = \Delta E_k$). Это означает, что для того, чтобы изменить скорость тела (а значит, и его кинетическую энергию), необходимо совершить работу.

Формула, выражающая кинетическую энергию тела ($E_k$) через его массу ($\text{m}$) и скорость ($\text{v}$), имеет следующий вид:

$E_k = \frac{mv^2}{2}$

где:
$E_k$ — кинетическая энергия тела, измеряемая в джоулях (Дж);
$\text{m}$ — масса тела, измеряемая в килограммах (кг);
$\text{v}$ — скорость движения тела, измеряемая в метрах в секунду (м/с).

Ответ: Кинетическая энергия — это энергия движения тела. Она прямо пропорциональна массе тела и квадрату его скорости. Формула для её вычисления: $E_k = \frac{mv^2}{2}$.