Question

Kula o masie 15g pędząca z szybkością 500m/s przebija deskę i porusza się dalej 300/s.O ile wzrosła energia wewnętrzna kuli i deski?

Answer 1

Ek₁ - początkowa energia kinetyczna kuli
Ek₂ - energia kinetyczna kuli po przebiciu deski
m - masa kuli
V₁ - prędkość początkowa kuli
V₂ - prędkość kuli po przebiciu deski
ΔU - strata/wzrost energii

m = 15 g = 0,015 kg
V₁ = 500 m/s
V₂ = 300 m/s

Należy skorzystać z prawa zachowania energii, które mówi, że suma energii przed zdarzeniem (przed przebiciem deski) jest równa sumie energii po zdarzeniu. Po przebiciu deski energia kuli zmniejszy się o energię, która zamieniła się na pracę przebicia deski a pozostała energia kinetyczna pomniejszona jest właśnie o tę pracę. Krótko mówiąc, wzrasta energia deski i o tyle samo obniża się energia kuli.

Ek₁ = m*V₁²/2
Ek₁ = 0,015*500²/2 = 0,015*250000/2 = 3750/2 = 1875 [kg*m²/s² = J]
Ek₂ = m*V₂²/2
Ek₂ = 0,015*300²/2 = 0,015*90000/2 = 1350/2 = 675 [kg*m²/s² = J]

ΔU = Ek₁ - Ek₂
ΔU = 1875 - 675 = 1200 = 1,2*10³ J

Energia deski wzrosła o 1,2*10³ J i o tyle samo obniża się energia kuli.