Кинетична енергия
Кинетичната енергия е енергията, която тялото има, защото се движи. Тя зависи от масата и от квадрата на скоростта: Ek = mv2/2. Затова при двойно по-голяма скорост енергията става 4 пъти по-голяма, а това обяснява защо спирачният път на колите расте толкова бързо със скоростта. Изменението на кинетичната енергия е равно на работата на силите, действащи на тялото.
Какво да запомним
- Ek = mv2/2
- Тяло в покой няма кинетична енергия.
- Двойна скорост дава 4 пъти по-голяма Ek, двойна маса дава 2 пъти по-голяма.
- Работата на силите е равна на изменението на кинетичната енергия.
- Скоростта в km/h се превръща в m/s с деление на 3,6.
Пример
Кола 1000 kg при 72 km/h = 20 m/s: Ek = 1000·202/2 = 200 000 J = 200 kJ.
Проверете се: 15 въпроса
Натиснете въпроса, за да видите верния отговор и обяснението.
Коя формула дава кинетичната енергия на тяло?
- Ek = mv2/2
- Ek = mgh
- Ek = mv
- Ek = m2v/2
Отговор: Ek = mv2/2
Кинетичната енергия зависи от масата и от квадрата на скоростта.
Как се изменя кинетичната енергия на тяло, ако скоростта му се удвои?
- Увеличава се 4 пъти
- Увеличава се 2 пъти
- Не се изменя
- Увеличава се 8 пъти
Отговор: Увеличава се 4 пъти
Ek е пропорционална на v2: 22 = 4.
Топка с маса 0,5 kg лети със скорост 10 m/s. Каква е кинетичната ѝ енергия?
- 5 J
- 25 J
- 50 J
- 2,5 J
Отговор: 25 J
Ek = 0,5·102 : 2 = 25 J.
Кола с маса 1000 kg се движи със 72 km/h. Каква е кинетичната ѝ енергия?
- 2592 kJ
- 200 kJ
- 20 kJ
- 400 kJ
Отговор: 200 kJ
72 km/h = 20 m/s, Ek = 1000·400 : 2 = 200 000 J = 200 kJ.
Тяло с маса 2 kg има кинетична енергия 64 J. Каква е скоростта му?
- 8 m/s
- 64 m/s
- 32 m/s
- 16 m/s
Отговор: 8 m/s
v2 = 2Ek/m = 128 : 2 = 64, v = 8 m/s.
Кое от телата притежава кинетична енергия?
- Летящ самолет
- Книга на рафт
- Камък на върха на скала
- Неподвижна кола на паркинг
Отговор: Летящ самолет
Кинетична енергия има всяко движещо се тяло.
Как се изменя кинетичната енергия на тяло, ако масата му се удвои при същата скорост?
- Не се изменя
- Увеличава се 4 пъти
- Удвоява се
- Намалява 2 пъти
Отговор: Удвоява се
Кинетичната енергия е право пропорционална на масата: Ek = mv2/2.
Кое има по-голяма кинетична енергия: кола с маса 1000 kg и скорост 10 m/s или камион с маса 4000 kg и скорост 5 m/s?
- Колата
- Равни са
- Камионът
- Не може да се сравни
Отговор: Равни са
Колата: 1000 · 100/2 = 50 000 J. Камионът: 4000 · 25/2 = 50 000 J. Енергиите са равни.
Каква работа трябва да извърши сила, за да ускори тяло с маса 4 kg от покой до скорост 5 m/s?
- 20 J
- 100 J
- 10 J
- 50 J
Отговор: 50 J
Работата е равна на изменението на кинетичната енергия: A = mv2/2 = 4 · 25/2 = 50 J.
Кола с маса 1200 kg ускорява от 10 m/s до 20 m/s. С колко се увеличава кинетичната ѝ енергия?
- 60 kJ
- 240 kJ
- 180 kJ
- 120 kJ
Отговор: 180 kJ
Ek1 = 1200 · 100/2 = 60 kJ, Ek2 = 1200 · 400/2 = 240 kJ. Разликата е 180 kJ.
Каква е кинетичната енергия на кола, спряла на светофар?
- Най-голяма
- Нула
- Отрицателна
- Равна на mgh
Отговор: Нула
Тяло в покой няма кинетична енергия, защото v = 0.
Тяло с маса 2 kg се движи с 3 m/s. Каква е кинетичната му енергия?
- 6 J
- 3 J
- 9 J
- 18 J
Отговор: 9 J
Ek = mv2/2 = 2 · 9/2 = 9 J.
Как се изменя кинетичната енергия, ако скоростта намалее 3 пъти?
- Намалява 9 пъти
- Намалява 3 пъти
- Не се изменя
- Увеличава се 3 пъти
Отговор: Намалява 9 пъти
Ek е пропорционална на v2: 32 = 9.
Куршум с маса 10 g лети с 400 m/s. Каква е кинетичната му енергия?
- 2000 J
- 4000 J
- 80 000 J
- 800 J
Отговор: 800 J
m = 0,01 kg, Ek = 0,01 · 160 000/2 = 800 J.
Каква спирачна работа е нужна, за да спре кола с маса 1000 kg от 54 km/h?
- 112,5 kJ
- 1458 kJ
- 27 kJ
- 15 kJ
Отговор: 112,5 kJ
v = 15 m/s, Ek = 1000 · 225/2 = 112 500 J; спирачните сили трябва да извършат същата по големина работа.