This physics problem tests your understanding of fundamental physical laws and their applications. The step-by-step solution below breaks down the problem using relevant equations and physical reasoning.
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Pour résoudre ce problème, nous allons utiliser le principe de conservation de l'énergie, en supposant que toute l'énergie cinétique de la voiture est convertie en énergie thermique dans les garnitures de frein. Step 1: Calculer l'énergie cinétique de la voiture. L'énergie cinétique (KE) est donnée par la formule KE = (1)/(2) m v^2. KE = (1)/(2) m_c v^2 KE = (1)/(2) × 500 kg × (15 m/s)^2 KE = (1)/(2) × 500 kg × 225 m^2/s^2 KE = 250 × 225 J KE = 56250 J Step 2: Calculer l'augmentation de température des garnitures de frein. L'énergie thermique (Q) absorbée par les garnitures de frein est donnée par la formule Q = m_b c_b T. En supposant que toute l'énergie cinétique est convertie en chaleur dans les freins, nous avons KE = Q. KE = m_b c_b T 56250 J = 4,5 kg × 1200 J kg^-1 K^-1 × T 56250 J = 5400 J K^-1 × T T = 56250 J5400 J K^-1 T = 10,4166... K En arrondissant à trois chiffres significatifs : T ≈ 10,4 K Step 3: Énoncer l'hypothèse faite. L'hypothèse principale est que toute l'énergie cinétique de la voiture est convertie en énergie thermique et est entièrement absorbée par les garnitures de frein, sans aucune perte d'énergie vers l'environnement (par exemple, l'air, les roues, le son) ou d'autres parties de la voiture. La hausse maximale de température des garnitures de frein est de 10,4 K. L'hypothèse faite est que toute l'énergie cinétique de la voiture est convertie en énergie thermique et est entièrement absorbée par les garnitures de frein. Envoie-moi la prochaine 📸