Какова начальная кинетическая энергия грузового автомобиля массой 5 тонн, который полностью останавливается

  • 17
Какова начальная кинетическая энергия грузового автомобиля массой 5 тонн, который полностью останавливается на тормозном пути длиной 40 метров под воздействием постоянной силы трения с модулем 25 килоньютон?
Дмитриевич
51
Для решения данной задачи нам потребуется использовать законы движения, а именно, закон сохранения энергии. Первоначально, в самом начале движения, грузовой автомобиль имеет только кинетическую энергию, так как он не обладает потенциальной энергией по отношению к земле.

Начнем с того, что определим работу силы трения на автомобиль. Работа силы трения равна произведению модуля силы на перемещение тела вдоль приложения силы. Известно, что сила трения равна 25 килоньютонам, а перемещение составляет 40 метров. Подставив эти значения в формулу работы, получим:

\[W_{\text{тр}} = F_{\text{тр}} \cdot \Delta x = 25 \, \text{кН} \cdot 40 \, \text{м} = 1000 \, \text{кДж}.\]

Согласно закону сохранения энергии, работа, совершенная над телом, равна изменению его кинетической энергии. Так как автомобиль полностью останавливается, то его начальная кинетическая энергия должна быть равна работе силы трения:

\[E_{\text{кин}} = W_{\text{тр}} = 1000 \, \text{кДж}.\]

Таким образом, начальная кинетическая энергия грузового автомобиля составляет 1000 килоджоулей (или 1 мегаджоуль).