Question

Două autoturisme cu masele m1=1500kg respectiv
m2=1200kg se deplasează, unul spre celălalt, cu vitezele
v1=45km/h şi respectiv v2=54km/h. Aflaţi energia cinetică a
automobilelor în raport cu:
a) sistemul de referinţă legat de pământ;
b) sistemul de referinţă legat de un automobil.

Answer 1

Răspuns:

a)

Ec₁ = 117.187,5 J

Ec₂ = 135.000 J

b.1)

Ec₁ = 0

Ec₂ = 453.750 J

b.2)

Ec₁ = 567.187,5 J

Ec₂ = 0

Explicație:

m₁ = 1500 kg ;

v₁ = 45 km/h = 45.000 m/ 3.600 s = 12,5 m/s

m₂ = 1200 kg

v₂ = 54 km/h = 54.000 m / 3.600 s = 15 m/s

a) Sistem de referință legat de pământ:

Energia cinetică a primului autoturism:

$Ec_{1} = \frac{mv_{1} ^{2} }{2} = \frac{1500*156,25}{2} = 117.187,5 J$

Energia cinetică a celui de-al autoturism:

$Ec_{2} = \frac{m_{2} *v_{2}^{2} }{2} = \frac{1200*225}{2} = 135.000 J$

b) Sistem de referință legat de un autoturism: este echivalent cu cazul în care un autoturism stă pe loc, iar celălalt se deplasează cu viteza v₁+v₂

b.1) Sistem de referință legat de primul autoturism:

Ec₁ = 0

$Ec_{2} = \frac{m_{2} (v_{1} +v_{2})^{2} }{2} = \frac{1200*756.25}{2} = 453.750 J$

b.2) Sistem de referință legat de al doilea autoturism:

$Ec_{1} = \frac{m_{1} (v_{1}+v_{2} )^{2} }{2} = \frac{1500*756.25}{2} = 567.187,5 J$

Ec₂ = 0