Для решения задачи начнем с определения кинетической энергии каждого снежка перед столкновением. Будем использовать формулу для расчета кинетической энергии (KE):
\[ KE = \frac{1}{2} m v^2 \]
где:
- \( m \) — масса объекта (в килограммах),
- \( v \) — скорость объекта (в метрах в секунду).
Шаг 1: Рассчитаем кинетическую энергию снежка Зайки-Побегайки
Данные:
- Масса \( m_z = 200 \, \text{г} = 0.2 \, \text{кг} \) (перевели граммы в килограммы).
- Скорость \( v_z = 3 \, \text{м/с} \).
Подставим данные в формулу:
\[ KE_z = \frac{1}{2} \cdot 0.2 \cdot (3)^2 \]
Сначала вычислим \( (3)^2 \):
\[ (3)^2 = 9 \]
Теперь подставим это значение в формулу для кинетической энергии:
\[ KE_z = \frac{1}{2} \cdot 0.2 \cdot 9 = 0.1 \cdot 9 = 0.9 \, \text{Дж} \]
Шаг 2: Рассчитаем кинетическую энергию снежка Мишки-Топтыжки
Данные:
- Масса \( m_m = 2 \cdot 200 \, \text{г} = 400 \, \text{г} = 0.4 \, \text{кг} \).
- Скорость \( v_m = 2 \cdot 3 \, \text{м/с} = 6 \, \text{м/с} \).
Подставим данные в формулу для расчета кинетической энергии:
\[ KE_m = \frac{1}{2} \cdot 0.4 \cdot (6)^2 \]
Сначала вычислим \( (6)^2 \):
\[ (6)^2 = 36 \]
Теперь подставим это значение в формулу:
\[ KE_m = \frac{1}{2} \cdot 0.4 \cdot 36 = 0.2 \cdot 36 = 7.2 \, \text{Дж} \]
Шаг 3: Найдем общую кинетическую энергию после столкновения
Общая кинетическая энергия \( KE_{\text{total}} \) будет равна сумме кинетических энергий обеих снежков:
\[ KE_{\text{total}} = KE_z + KE_m = 0.9 + 7.2 = 8.1 \, \text{Дж} \]
Ответ
Начальная кинетическая энергия снега-снежка, который образовался после столкновения, составляет 8.1 Дж.