Question

Решить задачу: Автомобиль тронулся с места, скорость его постепенно увеличилась до 90 км/ч. С такой скоростью он проехал определеннное время, а затем стал тормозить снижая скорость до 0 км/ч. Автомобиль остановился. Описать превращение энергии: когда у автомобиля была максимальная и минимальная кинетическая энергия; когда - максимальная и минимальная потенциальная энергия; когда кинетическая энергия начинала увеличиваться, а в какие моменты уменьшаться; Когда потиенциальная энергия начинала увеличиваться, а когда уменьшаться? Объяснить ответы.(Кратко)

Answer 1

Ответ:

Будем считать, что сила трения и сопротивление воздуха пренебрежимо малы. Следовательно, автомобиль никуда не тратил свою полную механическую энергию, значит выполняется закон сохранения энергии.

В процессе движения автомобиля его полная механическая энергия оставалась неизменной, а потенциальная и кинетическая энергии постоянно перетекали друг в друга.

Максимальная кинетическая энергия была у автомобиля в момент максимальной скорости (90 км/ч), т.к. скорость v прямо пропорциональна его кинетической энергии (Eк=mv²/2), а потенциальная энергия была минимальна. И наоборот. Максимальная потенциальная энергия была, когда скорость v была равна 0, а кинетическая энергия была минимальна(или в этом случае равна 0).

Answer 2

Превращение энергии в данной задаче можно объяснить следующим образом:

1. Когда автомобиль только тронулся с места, его кинетическая энергия была минимальной, так как скорость была равна 0 км/ч.

2. Максимальная кинетическая энергия автомобиля достигалась, когда он двигался со скоростью 90 км/ч. Это произошло в процессе ускорения.

3. Когда автомобиль начал тормозить и его скорость уменьшалась, его кинетическая энергия постепенно уменьшалась, но она оставалась максимальной до тех пор, пока скорость не стала равной 0 км/ч. Это произошло в процессе замедления и остановки.

4. Потенциальная энергия автомобиля была минимальной, когда он находился на земле (поверхности дороги) и не имел высоты над землей.

5. Максимальная потенциальная энергия достигалась, например, когда автомобиль поднимался на холм. Это происходило в моменты подъема.

6. Когда автомобиль спускался с холма или опускался вниз, его потенциальная энергия уменьшалась.

7. Кинетическая энергия начинала увеличиваться при ускорении автомобиля и уменьшалась при его замедлении и остановке.

8. Потенциальная энергия начинала увеличиваться, когда автомобиль поднимался вверх, и уменьшалась, когда он опускался вниз.

Эти изменения в энергии объясняются законами сохранения энергии и зависят от скорости и высоты автомобиля над землей.