Масса футбольного мяча в 3 раба больше, а скорость в 3 раза меньше хоккейной шайбы. сравните их кинтическую энергию?

Соколов Андрей Михайлович

Преподаватель Физтех-лицея

Проверено учителем

Для сравнения кинетической энергии футбольного мяча и хоккейной шайбы воспользуемся классической формулой кинетической энергии: Ek=mv22cap E sub k equals the fraction with numerator m v squared and denominator 2 end-fraction Исходные данные и обозначения Обозначим параметры хоккейной шайбы индексом 1, а футбольного мяча — индексом 2:

  • m1m sub 1 — масса шайбы. v1v sub 1 — скорость шайбы. m2=3m1m sub 2 equals 3 m sub 1 — масса мяча (в 3 раза больше). v2=v13v sub 2 equals the fraction with numerator v sub 1 and denominator 3 end-fraction — скорость мяча (в 3 раза меньше).

Расчет энергии Запишем выражение для кинетической энергии футбольного мяча ( Ek2cap E sub k 2 end-sub), подставив в формулу его массу и скорость через параметры шайбы:

  1. Подставляем значения:
    Ek2=m2v222=(3m1)(v13)22cap E sub k 2 end-sub equals the fraction with numerator m sub 2 center dot v sub 2 squared and denominator 2 end-fraction equals the fraction with numerator open paren 3 m sub 1 close paren center dot open paren the fraction with numerator v sub 1 and denominator 3 end-fraction close paren squared and denominator 2 end-fraction Возводим скорость в квадрат:
    Ek2=3m1v1292cap E sub k 2 end-sub equals the fraction with numerator 3 m sub 1 center dot the fraction with numerator v sub 1 squared and denominator 9 end-fraction and denominator 2 end-fraction Упрощаем дробь ( 3/9=1/33 / 9 equals 1 / 3):
    Ek2=13(m1v122)cap E sub k 2 end-sub equals one-third center dot open paren the fraction with numerator m sub 1 v sub 1 squared and denominator 2 end-fraction close paren

Сравнение результатов Так как выражение в скобках m1v122the fraction with numerator m sub 1 v sub 1 squared and denominator 2 end-fraction — это кинетическая энергия хоккейной шайбы ( Ek1cap E sub k 1 end-sub), получаем итоговое соотношение: Ek2=13Ek1cap E sub k 2 end-sub equals one-third cap E sub k 1 end-sub Вывод: Кинетическая энергия футбольного мяча в 3 раза меньше, чем кинетическая энергия хоккейной шайбы. Это происходит потому, что в формуле энергии скорость возводится в квадрат, и ее уменьшение оказывает более значительное влияние на результат, чем линейное увеличение массы. Я могу рассчитать импульс этих тел или помочь с другой физической задачей. Хотите продолжить разбор?

Форма ответа

Ваш аватар