Какой кинетической энергией обладает велосипедист, масса которого вместе с велосипедом составляет 99 кг, а скорость движения равна 14 м/с?

ответ (округли до целого числа): кинетическая энергия велосипедиста равна
кДж.

Средняя скорость равна отношению всего пути ко всему затраченному времени, тогда
vcp = S/t, (1)
где t - время движения равное сумме времен
t = t1 + t2 (2)
на первой трети пути и на оставшихся двух третях пути:
t1 = (1/3)S/v1, а t2 = (2/3)S/v2. (3)
   После подстановки (3) в (2), а потом в (1), получим
vcp = S/((1/3)S/v1 + (2/3)S/v2).
   После сокращения на S и упрощения получим
vcp = 3v1v2/(v2 + 2v1).
   Теперь останется выразить искомую скорость на втором участке
v2 = 2vcpv1/(3v1 - vcp).
   После вычислений
v2 = 2•20•15/(3•15 - 20) = 24 км/ч.   ответ: v2 = 24 км/ч.

Этому есть три причины:

1. У твердых тел расстояние между молекулами сравнимо с размерами молекул.

2. Структура твердого тела такова, что она связана с соседними молекулами таким образом, что каждый атом ограничен в движениях по всем трем координатам и может только колебаться около положения равновесия. Это отличает их от жидкостей, в которых расстояния между молекулами даже меньше, но связи таковы, что они могут "скользить" друг относительно друга.

3. Сущность этих связей такова, что они противостоят любым изменениям расстояний между молекулами - при растяжении они противодействуют растяжению, при сжатии -уменьшению расстояний, при сдвиге - изменению положения.