Чтобы найти скорость тела, зная его импульс и кинетическую энергию, воспользуемся следующими формулами:
Импульс тела ( p ) выражается как:
[ p = mv ]
где ( m ) — масса тела, ( v ) — его скорость.
Кинетическая энергия ( E_k ) выражается как:
[ E_k = \frac{1}{2} mv^2 ]
Нам известны значения ( p ) и ( E_k ):
[ p = 10 \, \text{кг} \cdot \text{м/с} ]
[ E_k = 20 \, \text{Дж} ]
Сначала выразим массу ( m ) через импульс и скорость:
[ m = \frac{p}{v} ]
Теперь подставим это выражение массы в формулу кинетической энергии:
[ E_k = \frac{1}{2} \left( \frac{p}{v} \right) v^2 ]
Упростим выражение:
[ 20 = \frac{1}{2} \left( \frac{10}{v} \right) v^2 ]
Умножим обе стороны уравнения на 2:
[ 40 = \frac{10v^2}{v} ]
Сократим ( v ):
[ 40 = 10v ]
Теперь найдем скорость:
[ v = \frac{40}{10} ]
[ v = 4 \, \text{м/с} ]
Таким образом, скорость тела равна 4 м/с.