- Кинетическая энергия шарика вычисляется по формуле: \( E_k = \frac{1}{2} m v^2 \), где \( m = 0.3 кг \) - масса шарика, \( v = 0.12 м/с \) - скорость шарика.
\( E_k = \frac{1}{2} \times 0.3 \times (0.12)^2 = 0.00216 Дж = 2.16 мкДж \).
- Потенциальная энергия детали определяется как \( E_p = mgh \), где \( m \) - масса детали, \( g = 9.81 м/с^2 \) - ускорение свободного падения, \( h = 4 м \) - высота детали.
Переведем объем в массу: \( m = V \times \rho = 5 дм^3 \times 1000 кг/м^3 = 5000 кг \).
\( E_p = 5000 \times 9.81 \times 4 = 196800 Дж \).
- Работа силы трения равна изменению кинетической энергии автомобиля. Первоначальная кинетическая энергия: \( E_{k1} = \frac{1}{2} m v_1^2 \), где \( m = 5 т = 5000 кг \), \( v_1 = 54 км/ч = 15 м/с \).
\( E_{k1} = \frac{1}{2} \times 5000 \times 15^2 = 562500 Дж \).
Конечная кинетическая энергия: \( E_{k2} = \frac{1}{2} m v_2^2 \), где \( v_2 = 36 км/ч = 10 м/с \).
\( E_{k2} = \frac{1}{2} \times 5000 \times 10^2 = 250000 Дж \).
Работа силы трения: \( W = \Delta E_k = E_{k1} - E_{k2} = 312500 Дж = 312.5 кДж \).
- Изменение кинетической энергии парашютиста равно нулю, так как скорость постоянная. Потенциальная энергия парашютиста равна изменению потенциальной энергии.
Изменение потенциальной энергии: \( \Delta E_p = mgh = 90 \times 9.81 \times 4 = 3528 Дж = 3.528 кДж \).