Вопрос задан 14.02.2026 в 07:17. Предмет Физика. Спрашивает Глазачев Руслан.

Могут ли два тела разной массы иметь одинаковую кинетическую энергию?

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Шую Галя.

Да, могут.

Кинетическая энергия поступательного движения определяется формулой

Ek=mv22,E_k=\frac{mv^2}{2},

где mm — масса тела, vv — его скорость.

Из этой формулы видно, что энергия зависит и от массы, и от квадрата скорости. Поэтому два тела с разными массами могут иметь одинаковую кинетическую энергию, если их скорости подобраны соответствующим образом.

Какое условие нужно выполнить

Пусть есть два тела с массами m1m_1 и m2m_2 и скоростями v1v_1 и v2v_2. Чтобы их кинетические энергии были равны, нужно:

m1v122=m2v222.\frac{m_1v_1^2}{2}=\frac{m_2v_2^2}{2}.

Сокращаем 12\frac{1}{2}:

m1v12=m2v22.m_1v_1^2=m_2v_2^2.

Отсюда отношение скоростей:

v1v2=m2m1.\frac{v_1}{v_2}=\sqrt{\frac{m_2}{m_1}}.

То есть более тяжёлое тело должно двигаться медленнее, а более лёгкое — быстрее, чтобы энергии совпали.

Пример

Возьмём m1=1 кгm_1=1\ \text{кг} и m2=4 кгm_2=4\ \text{кг}.
Чтобы энергии были равны:

v1=m2m1v2=4v2=2v2.v_1=\sqrt{\frac{m_2}{m_1}}\,v_2=\sqrt{4}\,v_2=2v_2.

Если тело массой 4 кг4\ \text{кг} движется со скоростью 3 м/с3\ \text{м/с}, то тело массой 1 кг1\ \text{кг} должно двигаться со скоростью 6 м/с6\ \text{м/с}. Тогда:

  • Ek2=4322=492=18 ДжE_{k2}=\frac{4\cdot 3^2}{2}=\frac{4\cdot 9}{2}=18\ \text{Дж},

  • Ek1=1622=362=18 ДжE_{k1}=\frac{1\cdot 6^2}{2}=\frac{36}{2}=18\ \text{Дж}.

Энергии одинаковые, хотя массы разные.

Итог

Два тела разной массы могут иметь одинаковую кинетическую энергию, потому что меньшая масса может компенсироваться большей скоростью (и наоборот), согласно зависимости Ekmv2E_k \propto mv^2.

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика

Задать вопрос