Кинети́ческая эне́ргия — скалярная функция, являющаяся мерой движения материальных точек, образующих рассматриваемую механическую систему, и зависящая только от масс и модулей скоростей этих точек[1]. Работа всех сил, действующих на материальную точку при её перемещении, идёт на приращение кинетической энергии[2]. Для движения со скоростями значительно меньше скорости света кинетическая энергия записывается как
{\displaystyle T=\sum {{m_{i}v_{i}^{2}} \over 2}},
где индекс {\displaystyle \ i} нумерует материальные точки. Часто выделяют кинетическую энергию поступательного и вращательного движения[3]. Более строго, кинетическая энергия есть разность между полной энергией системы и её энергией покоя; таким образом, кинетическая энергия — часть полной энергии, обусловленная движением[4]. Когда тело не движется, его кинетическая энергия равна нулю. Возможные обозначения кинетической энергии: {\displaystyle T}, {\displaystyle E_{kin}}, {\displaystyle K} и другие. В системе СИ она измеряется в джоулях
1.Почему нельзя утверждать, что объем воздуха в комнате равен сумме объемов молекул, составляющих воздух?
Потому что межмолекулярные расстояния в газах много больше размеров молекул. Не поверите, но сам воздух занимает гораздо меньше места, чем пустота.
2.В течение 30 с поезд двигался равномерно со скоростью 72 км/ч. Какой путь поезд за это время?
При равномерном движении s = v*t, где s - путь, v - скорость, t- время. Переведем скорость в СИ v = 72 км/час = 72000 м/3600 сек = 20 м/с
Тогда s = 20 *30 = 600 м
3. Мальчик массой 46 кг прыгнул на берег со скоростью 1,5 м/с с неподвижного плота массой 1 т. Какую скорость приобрел плот?
По закону сохранения импульса, импульс системы мальчик-плот до действия был равен нулю, он и после действия должен быть равен нулю. mv - Mu = 0, где m и М массы мальчика и плота, v и u скорости мальчика и плота. Из этого уравнения
u=(mv)/M = (46*1,5)/1000 = 0,069 м/сек
4.На медный шар объемом 120 см3 действует сила тяжести 8,5 Н. Сплошной этот шар или имеет внутри полость?
Табличное значение плотности меди 8,9 г/см³. Найдем плотность этого куска меди. Объем V = 120 см³, а массу найдем из формулы силы тяжести m = F/g, где F = 8,5 Н, g = 9,8 м/сек² - ускорение свободного падения.
m = 8,5/9,8 = 0, 867 кг = 867 грамм
Определим теперь плотность ρ = m/V = 867/120 = 7,22 г/см³
Вычисленная плотность меди меньше, чем табличное значение, значит в меди имеются пустоты, или это сплав меди с более легким металлом.
5.Сила 30 Н растягивает пружину на 5 см, Какова сила, растягивающая пружину на 8 см?
По закону Гука определим коэффициент жесткости k=F/x,
где F = 30 Н -растягивающая пружину, х = 0,05 м - растяжение пружины. Отсюда
k = 30/0,05 = 600 Н/м
Зная жесткость найдем силу, необходимую для растяжения этой пружины на х₁ = 0,08 м
F₁ = kx₁ = 600*0,08 = 48 Н