Кинетическая энергия колибри: решение задачи

Задача:

Птичка колибри массой 3 г при полёте достигает скорости 180 км/ч. Определите энергию движения этой птички.

Варианты ответов:

1. 32500 Дж
2. 2,5 Дж
3. 3,75 Дж
4. 37,5 Дж

Решение:

1. Запишем, что дано:

• Масса птички \(m = 3\) г
• Скорость птички \(v = 180\) км/ч

2. Переведем данные в основные единицы СИ:

• Масса: \(m = 3 \text{ г} = 3 \times 10^{-3} \text{ кг} = 0,003 \text{ кг}\)
• Скорость: \(v = 180 \text{ км/ч}\)

Чтобы перевести км/ч в м/с, нужно разделить на 3,6:

\[v = \frac{180}{3,6} \text{ м/с} = 50 \text{ м/с}\]

3. Вспомним формулу для кинетической энергии (энергии движения):

Кинетическая энергия \(E_k\) рассчитывается по формуле:

\[E_k = \frac{mv^2}{2}\]

4. Подставим известные значения в формулу и рассчитаем кинетическую энергию:

\[E_k = \frac{0,003 \text{ кг} \cdot (50 \text{ м/с})^2}{2}\]

\[E_k = \frac{0,003 \text{ кг} \cdot 2500 \text{ м}^2/\text{с}^2}{2}\]

\[E_k = \frac{7,5 \text{ Дж}}{2}\]

\[E_k = 3,75 \text{ Дж}\]

5. Сравним полученный результат с предложенными вариантами ответов:

• 1) 32500 Дж — Неверно.
• 2) 2,5 Дж — Неверно.
• 3) 3,75 Дж — Верно.
• 4) 37,5 Дж — Неверно.

Ответ:

Правильный вариант ответа — 3) 3,75 Дж.