Для определения работы, совершенной автомобилем, нужно сначала рассчитать изменение его кинетической энергии. Формула для кинетической энергии (KE) выглядит так:
\[ KE = \frac{1}{2} m v^2 \]
где \(m\) — масса автомобиля, а \(v\) — его скорость.
Преобразуем скорость из км/ч в м/с:
- \(v_1 = 54 \ \text{км/ч} = \frac{54 \times 1000}{3600} = 15 \ \text{м/с}\)
- \(v_2 = 72 \ \text{км/ч} = \frac{72 \times 1000}{3600} = 20 \ \text{м/с}\)
Рассчитаем начальную и конечную кинетические энергии:
- Масса автомобиля: \(m = 0,8 \ \text{т} = 800 \ \text{кг}\)
- Начальная кинетическая энергия: \[ KE_1 = \frac{1}{2} \times 800 \ \text{кг} \times (15 \ \text{м/с})^2 = \frac{1}{2} \times 800 \times 225 = 90000 \ \text{Дж} \]
- Конечная кинетическая энергия: \[ KE_2 = \frac{1}{2} \times 800 \ \text{кг} \times (20 \ \text{м/с})^2 = \frac{1}{2} \times 800 \times 400 = 160000 \ \text{Дж} \]
Определим изменение кинетической энергии: \[ \Delta KE = KE_2 - KE_1 = 160000 \ \text{Дж} - 90000 \ \text{Дж} = 70000 \ \text{Дж} \]
Переведем работу в кДж: \[ W = \Delta KE = 70000 \ \text{Дж} = 70 \ \text{кДж} \]
Таким образом, работа, совершенная автомобилем, составила 70 кДж.