Номер 13, страница 238 - гдз по физике 7 класс учебник Башарулы, Тезекеев

13. Какая энергия выделится при ударе о Землю метеорита массой 100 кг, имеющего скорость у поверхности Земли 12 км/с?

Дано:

$m = 100$ кг

$v = 12$ км/с

Перевод в систему СИ:

Скорость $v = 12 \text{ км/с} = 12 \times 1000 \text{ м/с} = 1.2 \times 10^4 \text{ м/с}$.

Найти:

Энергия, выделившаяся при ударе $E$.

Решение:

Энергия, которая выделяется при ударе метеорита о Землю, равна его кинетической энергии ($E_k$) непосредственно перед столкновением. При ударе эта энергия преобразуется в другие виды: тепловую, звуковую, световую, а также в работу по деформации и разрушению поверхности.

Формула для расчета кинетической энергии:

$E_k = \frac{m v^2}{2}$

Следовательно, выделившаяся энергия $E$ будет равна $E_k$. Подставим значения, выраженные в системе СИ:

$E = \frac{100 \text{ кг} \cdot (1.2 \times 10^4 \text{ м/с})^2}{2}$

Произведем вычисления:

$E = \frac{100 \cdot 1.44 \times 10^8}{2} \text{ Дж}$

$E = 50 \cdot 1.44 \times 10^8 \text{ Дж}$

$E = 72 \times 10^8 \text{ Дж}$

Для удобства можно представить это значение в стандартном виде или в гигаджоулях (ГДж), где $1 \text{ ГДж} = 10^9 \text{ Дж}$.

$E = 7.2 \times 10^9 \text{ Дж} = 7.2 \text{ ГДж}$.

Ответ: $7.2 \times 10^9$ Дж.