Равноускоренное… — Задание 1 ЕГЭ по физике №00014584

Идея

Часть кинетической энергии мяча при ударе ушла в тепло. Значит, выделившаяся теплота — это просто разница кинетических энергий «до» и «после» удара. Осталось связать эти две энергии через скорости.

Шаг 1. Связь энергий через скорости

Кинетическая энергия пропорциональна квадрату скорости. Если до удара скорость была вдвое больше, то и энергия была в $2^2=4$ раза больше. Значит, после удара энергия равна $\frac{1}{4}$ от исходной:

$$E_{после} = \frac{E}{4}$$

Шаг 2. Тепло — это потеря энергии

$$Q = E - E_{после} = E - \frac{E}{4} = \frac{3}{4}E$$

Шаг 3. Находим энергию до удара

$$E = \frac{4}{3}Q = \frac{4}{3}\cdot 15 = 20\text{ Дж}$$