ФИЗИКА
Кинетическая энергия.
Теорема о кинетической энергии
Фамилия, имя: _________________________ Класс: ________ Дата: ________
1. Заполните таблицу:
| Тело | Масса, кг | Скорость, м/с | Кинетическая энергия, Дж |
| Мяч | 0,5 | 4 | 4 |
| Автомобиль | 800 | 10 | 40000 |
| Велосипед | 20 | 5 | 250 |
Пояснение к заполнению таблицы:
Кинетическая энергия \(E_k\) рассчитывается по формуле: \[E_k = \frac{m \cdot v^2}{2}\]
Для мяча:
\(m = 0,5\) кг, \(v = 4\) м/с
\[E_k = \frac{0,5 \cdot (4)^2}{2} = \frac{0,5 \cdot 16}{2} = \frac{8}{2} = 4 \text{ Дж}\]
Для автомобиля:
\(m = 800\) кг, \(v = 10\) м/с
\[E_k = \frac{800 \cdot (10)^2}{2} = \frac{800 \cdot 100}{2} = \frac{80000}{2} = 40000 \text{ Дж}\]
Для велосипеда:
\(m = 20\) кг, \(v = 5\) м/с
\[E_k = \frac{20 \cdot (5)^2}{2} = \frac{20 \cdot 25}{2} = \frac{500}{2} = 250 \text{ Дж}\]
2. Задача для решения:
Тело массой 3 кг ускоряется от 2 м/с до 6 м/с под действием постоянной силы.
А) Найдите начальную и конечную кинетическую энергию.
Б) Определите работу, совершённую силой.
Решение:
Дано:
\(m = 3\) кг
\(v_1 = 2\) м/с
\(v_2 = 6\) м/с
Найти:
А) \(E_{k1}\) - начальная кинетическая энергия
\(E_{k2}\) - конечная кинетическая энергия
Б) \(A\) - работа, совершённая силой
А) Расчёт начальной кинетической энергии \(E_{k1}\):
\[E_{k1} = \frac{m \cdot v_1^2}{2}\]
\[E_{k1} = \frac{3 \text{ кг} \cdot (2 \text{ м/с})^2}{2} = \frac{3 \cdot 4}{2} = \frac{12}{2} = 6 \text{ Дж}\]
Расчёт конечной кинетической энергии \(E_{k2}\):
\[E_{k2} = \frac{m \cdot v_2^2}{2}\]
\[E_{k2} = \frac{3 \text{ кг} \cdot (6 \text{ м/с})^2}{2} = \frac{3 \cdot 36}{2} = \frac{108}{2} = 54 \text{ Дж}\]
Б) Определение работы, совершённой силой \(A\):
Согласно теореме о кинетической энергии, работа, совершённая силой, равна изменению кинетической энергии тела:
\[A = E_{k2} - E_{k1}\]
\[A = 54 \text{ Дж} - 6 \text{ Дж} = 48 \text{ Дж}\]
Ответ:
А) Начальная кинетическая энергия \(E_{k1} = 6\) Дж.
Конечная кинетическая энергия \(E_{k2} = 54\) Дж.
Б) Работа, совершённая силой \(A = 48\) Дж.
3. Установите соответствие:
| Понятие | Определение | Ответ |
| 1. Кинетическая энергия | а) Энергия тела, связанная с его движением. | 1 - а |
| 2. Работа силы | б) Процесс передачи энергии телу или системе тел под действием силы при перемещении. | 2 - б |
| 3. Теорема о кинетической энергии | в) Принцип, согласно которому изменение кинетической энергии тела равно работе всех действующих на него сил. | 3 - в |
| 4. Положительная и отрицательная работа | г) Работа силы может ускорять тело (положительная) или тормозить его (отрицательная). | 4 - г |