Top.Mail.Ru
Ответы

Задача по физике

Груженая тележка движется со скоростью, в раза меньшей, чем порожняя, а ее масса в раза больше, чем масса порожней тележки. Какое соотношение между кинетическими энергиями груженой тележки и порожней тележки?
Почему не Ег = Еп? При сокращении получается так

По дате
По рейтингу
Аватар пользователя
Новичок

"Груженая тележка движется со скоростью, в 2 раза меньшей, чем порожняя, а ее масса в 2 раза больше, чем масса порожней тележки. Какое соотношение между кинетическими энергиями груженой тележки и порожней тележки?"

Eг = 2m*v^2/2
Еп = m*(2v)^2/2
делим первое на второе и получаем
Eг/Eп = 1/2
__________________
2023-03-08_22:04:59

Аватар пользователя
Ученик

Ег=Ев попробуй

Аватар пользователя
Мастер

Соотношение между кинетическими энергиями груженой и порожней тележки можно найти с помощью принципа сохранения энергии. Так как на тележки не действуют внешние силы, то сумма кинетической и потенциальной энергий остается постоянной. При этом потенциальная энергия не зависит от скорости тележек, так как они движутся на одной и той же высоте. Таким образом, можно написать уравнение сохранения энергии для каждой тележки:

1/2·m1·v1^2 + m1·g·h = const1
1/2·m2·v2^2 + m2·g·h = const2

где m1, v1, const1 - масса, скорость и константа для порожней тележки,
m2, v2, const2 - масса, скорость и константа для груженой тележки,
g - ускорение свободного падения,
h - высота центра масс тележки над землей.

Так как скорость груженой тележки в разы меньше, чем скорость порожней тележки, то ее кинетическая энергия также будет меньше. Однако, при этом масса груженой тележки в разы больше, чем масса порожней тележки. Эти два фактора могут компенсировать друг друга, поэтому нельзя утверждать, что Eg=Eп.
Из уравнений сохранения энергии можно выразить выражения для кинетических энергий тележек:

Eg = const2 - m2·g·h
Еп = const1 - m1·g·h

Если пренебречь потерями энергии на трение и другие факторы, то константы const1 и const2 будут равны. Тогда, приравняв выражения для Eg и Еп, мы получим:

const2 - m2·g·h = const1 - m1·g·h

откуда можно выразить соотношение между кинетическими энергиями груженой и порожней тележки:

Eg = 1/2·m2·v2^2 = 1/2·(m2/m1)·v1^2 = (m2/m1)·Еп

Здесь мы использовали соотношение между скоростями тележек, так как v2 = v1/k, где k - коэффициент уменьшения скорости груженой тележки по сравнению с порожней (k < 1). Коэффициент m2/m1 - это отношение масс груженой и порожней тележки.
Таким образом, соотношение между кинетическими энергиями груженой и порожней тележки зависит от соотношения масс тележек и коэффициента, на который уменьшается скорость груженой тележки. Это не обязательно будет Eг = Еп.