Номер 3, страница 138 - гдз по физике 10 класс учебник Касьянов

Задачи. Параграф 31. Кинетическая энергия. 4. Законы сохранения. Механика - номер 3, страница 138.

Условие.

3. Серьёзной опасностью при межпланетных перелётах может стать столкновение космического корабля с небольшими высокоскоростными метеоритами. Определите энергию микрометеорита массой 1 кг, движущегося со скоростью 60 км/с.

Решение.

Дано:

Масса микрометеорита, $m = 1$ кг
Скорость микрометеорита, $v = 60$ км/с

$v = 60 \frac{\text{км}}{\text{с}} = 60 \cdot 1000 \frac{\text{м}}{\text{с}} = 60000 \frac{\text{м}}{\text{с}} = 6 \cdot 10^4 \frac{\text{м}}{\text{с}}$

Найти:

Энергию микрометеорита $E_k$.

Решение:

Энергия движущегося объекта определяется его кинетической энергией. Формула для расчёта кинетической энергии ($E_k$):

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

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

Подставим в формулу заданные значения массы и скорости, предварительно переведенной в систему СИ (метры в секунду):

$E_k = \frac{1 \text{ кг} \cdot (6 \cdot 10^4 \text{ м/с})^2}{2}$

$E_k = \frac{1 \cdot (36 \cdot 10^8) \text{ кг} \cdot \text{м}^2/\text{с}^2}{2}$

$E_k = 18 \cdot 10^8 \text{ Дж}$

Запишем результат в стандартном виде:

$E_k = 1.8 \cdot 10^9 \text{ Дж}$

Это значение также можно выразить как 1.8 ГДж (гигаджоуля).

Ответ: энергия микрометеорита равна $1.8 \cdot 10^9$ Дж.