Question

У движущегося по горизонтальной дороге автомобиля заглох двигатель, и водитель нажал на педаль тормоза. На сколько изменится внутренняя энергия автомобиля до его полной остановки? Масса автомобиля 1.5 т. Его начальная скорость 72 км/ч

Answer 1

72 км/ч=72*1000м/3600с=20м/с; Ек=mV^2/2=1500*400/2Дж; автомобиль остановился, его энергия пошла на нагрев авт-ля и дороги;
если не учитывать нагрев дороги, то внутренняя энергия автом-ля возросла на 300 000 Дж=3,0*10^5 Дж. Он немного нагрелся, т.к. масса большая.

Answer 2

Для определения изменения внутренней энергии автомобиля до полной остановки, мы можем использовать законы сохранения энергии. В данном случае, энергия будет переходить из кинетической энергии (из-за движения) в другие формы энергии, такие как потенциальная энергия и тепловая энергия, в результате торможения.

Кинетическая энергия (Ек) автомобиля выражается формулой:

\[ E_k = \frac{1}{2} m v^2 \]

где: - \( m \) - масса автомобиля, - \( v \) - его скорость.

Сначала преобразуем начальную скорость из км/ч в м/с:

\[ v = \frac{72 \, \text{км/ч} \times \frac{1000 \, \text{м}}{1 \, \text{км}} \times \frac{1 \, \text{ч}}{3600 \, \text{с}}} \]

\[ v = 20 \, \text{м/с} \]

Теперь можем вычислить кинетическую энергию:

\[ E_k = \frac{1}{2} \times 1500 \, \text{кг} \times (20 \, \text{м/с})^2 \]

\[ E_k = 300,000 \, \text{Дж} \]

Теперь, предположим, что вся кинетическая энергия преобразуется в тепловую энергию и потенциальную энергию при полной остановке. По закону сохранения энергии:

\[ \Delta E = E_k - E_{\text{остановки}} \]

где \( \Delta E \) - изменение внутренней энергии.

Таким образом:

\[ \Delta E = 300,000 \, \text{Дж} \]

Таким образом, изменение внутренней энергии автомобиля до его полной остановки составит 300,000 Дж.