Як розрахувати кінетичну енергію, яку ви отримуєте під час бігу зі швидкістю 15 км/год та під час ходьби зі швидкістю

Для розрахунку кінетичної енергії під час руху зі швидкістю використовується формула:

\[E_k = \frac{1}{2} m v^2\]

де \(E_k\) - кінетична енергія, \(m\) - маса об"єкта, \(v\) - швидкість об"єкта.

Почнемо розрахунок для бігу зі швидкістю 15 км/год. Оскільки швидкість дана в кілометрах на годину, переведемо її в метри за секунду. Для цього поділимо величину на 3.6

\[15 \, \text{км/год} = \frac{15}{3.6} \, \text{м/с} \approx 4.17 \, \text{м/с}\]

Тепер ми можемо використати формулу для розрахунку кінетичної енергії:

\[E_k = \frac{1}{2} m v^2\]

Візьмемо масу об"єкта як 70 кг. Підставимо ці значення в формулу:

\[E_k = \frac{1}{2} \cdot 70 \cdot (4.17)^2 \approx 368.57 \, \text{Дж}\]

Отже, кінетична енергія, яку ви отримуєте під час бігу зі швидкістю 15 км/год, складає приблизно 368.57 Дж.

Тепер розглянемо ходьбу зі швидкістю 5 км/год. Аналогічно до попереднього розрахунку, переведемо величину в метри за секунду:

\[5 \, \text{км/год} = \frac{5}{3.6} \, \text{м/с} \approx 1.39 \, \text{м/с}\]

Розрахунок кінетичної енергії:

\[E_k = \frac{1}{2} \cdot 70 \cdot (1.39)^2 \approx 68.42 \, \text{Дж}\]

Отже, кінетична енергія, яку ви отримуєте під час ходьби зі швидкістю 5 км/год, складає приблизно 68.42 Дж.

Тепер перейдемо до питання про небезпечність удару по перешкоді під час бігу. Коли ви біжите, ви маєте більшу кінетичну енергію. Це пов"язано з формулою для кінетичної енергії, де швидкість зводиться до квадрату. Отже, невелике збільшення швидкості призводить до значної зміни кінетичної енергії. Тому, коли ви біжите і вдаряєтеся про перешкоду, великі значення кінетичної енергії можуть спричинити серйозні травми.

Нарешті, розглянемо ситуацію, коли хлопчик кидає м"яч вертикально вгору. Коли м"яч досягає верхньої точки траєкторії, його кінетична енергія дорівнює нулю, оскільки швидкість також дорівнює нулю. Однак, потенціальна енергія на висоті 5 м буде однакова з кінетичною енергією на початковій точці кидання. Тому швидкість м"яча в момент кидання буде нуль.