Номер 1, страница 208, часть 1 - гдз по физике 10 класс учебник Кронгарт, Казахбаева

1. Автомобиль массой 10 т движется со скоростью 28,8 км/ч и останавливается при торможении. Сколько теплоты выделилось при торможении, если вся кинетическая энергия автомобиля обратилась во внутреннюю?

(Ответ: 320 кДж)

1. Дано:

Масса автомобиля, $m = 10$ т

Скорость автомобиля, $v = 28,8$ км/ч

Перевод в систему СИ:

Масса: $m = 10 \text{ т} = 10 \cdot 1000 \text{ кг} = 10000$ кг.

Скорость: $v = 28,8 \frac{\text{км}}{\text{ч}} = 28,8 \cdot \frac{1000 \text{ м}}{3600 \text{ с}} = 8 \text{ м/с}$.

Найти:

Количество теплоты $\text{Q}$.

Решение:

Согласно условию задачи, при торможении вся кинетическая энергия автомобиля переходит во внутреннюю энергию, то есть в теплоту. Это происходит из-за работы сил трения. Таким образом, количество выделившейся теплоты $\text{Q}$ равно начальной кинетической энергии автомобиля $E_k$, так как конечная скорость автомобиля равна нулю, а значит и конечная кинетическая энергия равна нулю.

Кинетическая энергия вычисляется по формуле:

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

Где $\text{m}$ — масса, а $\text{v}$ — скорость тела.

Следовательно, количество теплоты, выделившееся при торможении, равно:

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

Подставим значения в систему СИ в данную формулу:

$Q = \frac{10000 \text{ кг} \cdot (8 \text{ м/с})^2}{2} = \frac{10000 \cdot 64}{2} = 5000 \cdot 64 = 320000 \text{ Дж}$

Переведем джоули в килоджоули (1 кДж = 1000 Дж):

$Q = \frac{320000}{1000} \text{ кДж} = 320 \text{ кДж}$

Ответ: 320 кДж.