Чтобы найти кинетическую энергию астероида, воспользуемся формулой:
\[ E_k = \frac{1}{2} m v^2 \]
где:
- \( E_k \) — кинетическая энергия,
- \( m \) — масса астероида,
- \( v \) — скорость движения.
Сначала необходимо определить массу астероида. Для этого рассчитаем объем немногочисленных данных. Поскольку астероид имеет кубическую форму со стороной 100 м, его объем \( V \) можно вычислить по формуле:
\[ V = a^3 \]
где \( a \) — длина стороны куба.
Подставим значение:
\[ V = 100 \, \text{м} \times 100 \, \text{м} \times 100 \, \text{м} = 1\,000\,000 \, \text{м}^3 \]
Теперь, зная плотность вещества астероида (\( \rho = 2500 \, \text{кг/м}^3 \)), найдём массу \( m \):
\[ m = V \cdot \rho \]
Подставим значения:
\[ m = 1\,000\,000 \, \text{м}^3 \times 2500 \, \text{кг/м}^3 = 2\,500\,000\,000 \, \text{кг} \]
Теперь переведем скорость из километров в секунды:
\[ v = 20 \, \text{км/с} = 20\,000 \, \text{м/с} \]
Теперь можем вычислить кинетическую энергию:
\[ E_k = \frac{1}{2} m v^2 = \frac{1}{2} \times 2\,500\,000\,000 \, \text{кг} \times (20\,000 \, \text{м/с})^2 \]
Сначала посчитаем \( v^2 \):
\[ (20\,000 \, \text{м/с})^2 = 400\,000\,000\,000 \, \text{м}^2/\text{s}^2 \]
Теперь можем подставить это значение в формулу для \( E_k \):
\[ E_k = \frac{1}{2} \times 2\,500\,000\,000 \times 400\,000\,000\,000 \]
\[ E_k = 1\,250\,000\,000 \times 400\,000\,000\,000 = 500\,000\,000\,000\,000\,000\,000 \, \text{Дж} = 5 \times 10^{20} \, \text{Дж} \]
Таким образом, кинетическая энергия астероида составляет \( 5 \times 10^{20} \) джоулей.