Vagon jede po přímé trati rychlostí 36 km∙h-1. Po podlaze vagonu se kutálí koule o hmotnosti 5 kg rychlostí 2 m∙s-1
a) ve směru pohybu vagonu
b) proti směru pohybu vagonu.
Jaká je kinetická energie koule vzhledem k podlaze vagonu a jaká vzhledem k trati?
Řešení:
vvag = 36 km∙h-1 = 10 m∙s-1, vkou =2 m∙s-1, m = 5 kg, Ek = ? J
Při výpočtech využijeme vztah pro výpočet kinetické energie
Řešení (a):
Kinetická energie koule vzhledem k podlaze vagonu je tedy dána vztahem
po dosazení
Velikost rychlosti koule vzhledem trati je
a její kinetická energie vzhledem k trati je dána vztahem
po dosazení
Odpověď (a):
Pokud se kulička valí ve směru pohybu vagonu má kinetickou energii vzhledem k podlaze 10 J, vzhledem k trati 360 J.
Řešení (b):
Pokud se kulička valí proti směru pohybu vagonu je její kinetická energie
vzhledem k podlaze vagonu opět 10 J jako v předchozím případě (vektor rychlosti koule má pouze opačné znaménko, ale stejnou velikost).
Velikost rychlosti koule vzhledem k trati je
a její kinetická energie vzhledem k trati je dána vztahem
po dosazení
Odpověď (b):
Pokud se kulička valí proti směru pohybu vagonu je její kinetická energie vzhledem k podlaze 10 J, vzhledem k trati 160 J.