Чему равна кинетическая энергия шарика массой 470 г и скоростью 0,4 м/с?

Чтобы определить кинетическую энергию шарика, катящегося по горизонтальному столу, давайте пошагово разберём процесс вычисления. Кинетическая энергия (КЭ) определяется с помощью следующей формулы:

\[
КЭ = \frac{1}{2} m v^2
\]

где:
- \(m\) — масса объекта,
- \(v\) — скорость объекта.

### Шаг 1: Определение массы шарика
У нас есть шарик с массой 470 г. Но для работы с формулой нам необходимо преобразовать массу в килограммы, так как стандартная SI-единица измерения массы — это килограмм.

\[
m = 470 \text{ г} = 0,470 \text{ кг}
\]

### Шаг 2: Исходная скорость
Скорость шарика равна 0,4 м/с. Для расчета кинетической энергии она уже представлена в нужных единицах — метрах в секунду.

\[
v = 0,4 \text{ м/с}
\]

### Шаг 3: Подставляем значения в формулу
Теперь у нас есть все необходимые данные, чтобы подставить их в формулу для вычисления кинетической энергии:

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

Подставим значения:

\[
КЭ = \frac{1}{2} \cdot 0,470 \text{ кг} \cdot (0,4 \text{ м/с})^2
\]

### Шаг 4: Вычисляем квадрат скорости
Сначала рассчитаем \(v^2\):

\[
(0,4 \text{ м/с})^2 = 0,16 \text{ м}^2/\text{с}^2
\]

### Шаг 5: Подсчет кинетической энергии
Теперь вернемся к формуле и продолжим вычисления:

\[
КЭ = \frac{1}{2} \cdot 0,470 \text{ кг} \cdot 0,16 \text{ м}^2/\text{с}^2
\]

Сначала умножим 0,470 на 0,16:

\[
0,470 \cdot 0,16 = 0,0752 \text{ кг} \cdot \text{м}^2/\text{с}^2
\]

Теперь умножим на \(\frac{1}{2}\):

\[
КЭ = \frac{1}{2} \cdot 0,0752 = 0,0376 \text{ Дж}
\]

Итак, кинетическая энергия шарика равна **0,0376 Дж** (джоулей).

### Шаг 6: Важные аспекты и дополнительные соображения
1. **Кинетическая энергия и движение**: Кинетическая энергия — это энергия движения, которая зависит как от массы, так и от скорости объекта. Чем больше масса или скорость, тем больше энергия.

2. **Постоянная скорость на горизонтальной поверхности**: Поскольку шарик катится по горизонтальному столу с постоянной скоростью, это подразумевает, что на него не действуют значительные силы трения, а также что нет других сил, замедляющих его движение.

3. **Практическое применение**: Понимание кинетической энергии важно в различных областях — от механики и инженерии до экономики. Например, в физике высокоскоростных объектов, таких как автомобили или спортивные шары, эффективно вычисляется, чтобы оценить воздействие в случае столкновения.

Таким образом, мы закончили вычисление и подробно рассмотрели все аспекты процесса. Кинетическая энергия шарика равна 0,0376 Дж, что демонстрирует важность и практичность физических расчетов в реальных жизненных ситуациях.