Номер 1, страница 166 - гдз по физике 9 класс учебник Грачев, Погожев

Глава 4. Механическая работа. Механическая энергия. Закон сохранения механической энергии. Параграф 26. Кинетическая энергия. Вопросы - номер 1, страница 166.

Условие.

1. Что называют кинетической энергией? Может ли кинетическая энергия быть отрицательной? Ответ обоснуйте.

Решение.

Что называют кинетической энергией?

Кинетической энергией называют энергию, которой обладает тело вследствие своего движения. Это скалярная физическая величина, которая для поступательного движения равна половине произведения массы тела на квадрат его скорости. В Международной системе единиц (СИ) кинетическая энергия измеряется в джоулях (Дж).

Формула для вычисления кинетической энергии:

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

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

Ответ: Кинетической энергией называют энергию, которой тело обладает вследствие своего движения.

Может ли кинетическая энергия быть отрицательной? Ответ обоснуйте.

Кинетическая энергия не может быть отрицательной. Обоснование этого утверждения следует непосредственно из её математического определения: $E_k = \frac{mv^2}{2}$.

В этой формуле масса тела $\text{m}$ в классической механике всегда является положительной скалярной величиной ($m > 0$). Скорость же тела $\text{v}$ входит в формулу в квадрате ($v^2$). Квадрат любого действительного числа (неважно, положительного, отрицательного или равного нулю) всегда является неотрицательным числом, то есть $v^2 \ge 0$.

Поскольку кинетическая энергия является произведением положительной величины (массы) и неотрицательной величины (квадрата скорости), умноженным на положительный коэффициент $\frac{1}{2}$, она сама не может быть отрицательной. Её наименьшее возможное значение — ноль, которое достигается, когда тело находится в состоянии покоя ($v=0$).

Ответ: Нет, кинетическая энергия не может быть отрицательной. Это обусловлено тем, что в ее формулу входят масса ($m > 0$) и квадрат скорости ($v^2 \ge 0$), которые являются неотрицательными величинами, и их произведение также неотрицательно.