Кинетическая энергия катящегося без проскальзывания однородного обруча равна сумме кинетической энергии поступательного движения и кинетической энергии вращательного движения.
Кинетическая энергия поступательного движения равна:
```
K_p = mv^2 / 2
```
где m - масса обруча, v - скорость центра обруча.
Кинетическая энергия вращательного движения равна:
```
K_r = Iω^2 / 2
```
где I - момент инерции обруча, ω - угловая скорость вращения обруча.
Момент инерции однородного обруча равен:
```
I = MR^2 / 2
```
где R - радиус обруча.
Угловая скорость вращения обруча равна:
```
ω = v / R
```
Подставляя все эти выражения в формулу для кинетической энергии, получаем:
```
K = K_p + K_r = mv^2 / 2 + Iω^2 / 2 = mv^2 / 2 + MR^2 v^2 / 4R^2 = mv^2 / 2 + mv^2 / 4 = 3mv^2 / 2
```
Подставляя значения массы обруча, скорости центра обруча и радиуса обруча, получаем:
```
K = 3 * 2 * 10^2 / 2 = 300 Дж
```
Ответ: кинетическая энергия катящегося без проскальзывания однородного обруча равна 300 Дж.
Вот более подробное решение:
```
K = K_p + K_r
```
```
K_p = mv^2 / 2
```
```
K_r = Iω^2 / 2
```
```
I = MR^2 / 2
```
```
ω = v / R
```
```
K = mv^2 / 2 + MR^2 v^2 / 4R^2 = mv^2 / 2 + mv^2 / 4 = 3mv^2 / 2
```
```
K = 3 * 2 * 10^2 / 2 = 300 Дж
```