Номер 2, страница 135 - гдз по физике 9 класс учебник Пёрышкин, Гутник

Упражнение 26. § 27. Потенциальная и кинетическая энергия. Глава 1. Законы движения и взаимодействия тел - номер 2, страница 135.

2. Кинетическая энергия какого автомобиля больше: грузового или легкового?

Кинетическая энергия — это энергия движущегося тела. Она зависит от массы тела и его скорости, и вычисляется по формуле:

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

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

Чтобы сравнить кинетические энергии грузового и легкового автомобилей, необходимо проанализировать их массы и скорости. Масса грузового автомобиля ($m_г$), как правило, значительно превышает массу легкового автомобиля ($m_л$). Однако скорости ($v_г$ и $v_л$) могут быть разными, и кинетическая энергия зависит от скорости в квадрате, что делает вклад скорости очень существенным.

Возможны следующие ситуации:

1. Скорости автомобилей одинаковы ($v_г = v_л$). В этом случае кинетическая энергия прямо пропорциональна массе. Поскольку масса грузовика больше ($m_г > m_л$), его кинетическая энергия также будет больше ($E_{k,г} > E_{k,л}$).

2. Скорости автомобилей различны. В этом случае результат зависит от конкретных значений. Легковой автомобиль может иметь большую кинетическую энергию, если он движется со значительно большей скоростью. Условие, при котором кинетическая энергия легкового автомобиля будет больше, чем у грузового, выглядит так: $\frac{m_л v_л^2}{2} > \frac{m_г v_г^2}{2}$, что равносильно $v_л > v_г \sqrt{\frac{m_г}{m_л}}$. Например, если масса грузовика в 9 раз больше массы легкового автомобиля, то для того, чтобы кинетическая энергия легкового автомобиля была выше, его скорость должна быть более чем в 3 раза ($\sqrt{9}=3$) больше скорости грузовика. Такая ситуация вполне возможна на практике.

Таким образом, вопрос не имеет однозначного ответа без указания скоростей обоих автомобилей.

Ответ: Однозначно ответить на вопрос нельзя, так как кинетическая энергия зависит и от массы, и от квадрата скорости. Если автомобили движутся с одинаковой скоростью, кинетическая энергия грузовика будет больше из-за его большей массы. Если же легковой автомобиль движется со значительно большей скоростью, его кинетическая энергия может превысить кинетическую энергию грузовика.