ID: 00003247
Автомобиль массой 1700 кг двигался по дороге. Его положение на дороге изменялось согласно графику зависимости координаты х от времени t (см. рисунок). Определите максимальную кинетическую энергию, которой автомобиль достиг при своём движении. Ответ дайте в кДж
Источник: ФИПИ
Кинетическая энергия максимальна там, где максимальна скорость. По графику зависимости координаты от времени скорость — это крутизна (наклон) линии: чем круче участок, тем быстрее движется автомобиль, причём на прямолинейном участке графика движение равномерное.
Найдём максимальную скорость. Самый крутой (и прямой) участок графика — между t=4 мин и t=5 мин: координата меняется от 900 м до 300 м, то есть на \Delta x=600 м за \Delta t=60 с. Модуль максимальной скорости
v_{\max}=\dfrac{|x(5)-x(4)|}{\Delta t}=\dfrac{|300-900|}{60}=10\ \frac{\text{м}}{\text{с}}.
Найдём максимальную кинетическую энергию. E_{к\,\max}=\dfrac{m v_{\max}^2}{2}=\dfrac{1700\cdot10^2}{2}=85\,000\ \text{Дж}=85\ \text{кДж}.
85 кДж