Page 228 - 881414_FIZYKA_podrecznik_kl_8_PP_fiipbook

Problem zależności energii kinetycznej od wartości prędkości powinni
mieć na uwadze kierowcy pojazdów. W razie kolizji czy wypadku drogowego
skutki są dużo groźniejsze przy większych wartościach prędkości pojazdów.

Przykład 50.

Dwa samochody osobowe, o masie 750 kg każdy, jadą sąsiednimi pasami jezdni. Pierwszy ma szybkość 54 km ,
h
a drugi 108 km . Który z nich ma większą energię kinetyczną i ile razy? Który z nich może wykonać większą pracę?
h

Dane: Szukane:
m
= 54 km = 54 1000 m = 540 m = 15 = ?
v 1 E k1
h 3600 s 36 s s
m
v 2 = 108 km = 108 1000 m = 1080 m = 30 E k2 = ?
h 3600 s 36 s s
Rozwiązanie:
1
Energia kinetyczna pierwszego samochodu wynosi: E k1 = · m · v 1 2
2
(
1
1
E k1 = · 750 kg · 15 m ) 2 = · 750 kg · 225 m 2 = 84 375 J
2 s 2 s 2
1
Energia kinetyczna drugiego samochodu wynosi: E k2 = · m · v 2 2
2
(
1
1
= · 750 kg · 30 m ) 2 = · 750 kg · 900 m 2 = 337 500 J
E k2
2 s 2 s 2
Energia kinetyczna drugiego samochodu jest większa niż pierwszego.
Obliczamy, ile razy większa: E k2 = 337 500 J = 4
E k1 84 375 J
Odpowiedź: Energia kinetyczna drugiego samochodu jest 4 razy większa niż pierwszego. Drugi samochód
może wykonać większą pracę.
Przykład 51.

Dzięki instynktowi niektóre zwierzęta potrafią wykorzystywać prawa fizyki. „Wiedzą” one, że rozpędzone mogą
zadać silniejszy cios przeciwnikowi. Na przykład baran, kosztem pracy siły mięśni swych nóg rozpędza się na
pewnym odcinku drogi i uzyskuje wystarczającą energię kinetyczną do zadania bolesnego ciosu innemu zwierzę-
ciu. Jaką energię ma baran o masie 50 kg uderzający w przeciwnika z szybkością 18 km ?
h

Dane: Szukane:
m = 50 kg
v = 18 km = 18 · 1000 m = 5 m E k = ?
h 3600 s s
Rozwiązanie:
1
= · m · v 2
Obliczamy energię kinetyczną barana, korzystając ze wzoru: E k 2
( )
1
1
E k = · 50 kg · 5 m 2 = · 50 kg · 25 m 2 = 625 J
2 s 2 s 2
Odpowiedź: Baran ten, uderzając w przeciwnika, ma energię kinetyczną 625 J.

226