2. Самолет массой 90 т летит на высоте 100 км со скоростью
а)Вычислите потенциальную энергию, которой обладает самолет? [2б]
b) Определите кинетическую энергию самолета? [26]
с) полную механическую энергию? [26]
го вертикально вверх с поверхности
Ответы
Для решения задачи нужно воспользоваться формулами для потенциальной и кинетической энергий, а также формулой для полной механической энергии.
а) Потенциальная энергия самолета на высоте h равна:
Ep = mgh,
где m - масса самолета, g - ускорение свободного падения, h - высота над землей.
Переведем высоту из километров в метры:
h = 100 км = 100000 м
Тогда потенциальная энергия самолета будет равна:
Ep = 90000 кг * 9,81 м/с^2 * 100000 м = 8,827,800,000 Дж
б) Кинетическая энергия самолета равна:
Ek = (mv^2)/2,
где v - скорость самолета.
Переведем скорость из км/ч в м/с:
v = 800 км/ч = 800000/3600 м/с ≈ 222,22 м/с
Тогда кинетическая энергия самолета будет равна:
Ek = (90000 кг * (222,22 м/с)^2)/2 = 2,223,999,980,000 Дж
с) Полная механическая энергия самолета равна сумме его потенциальной и кинетической энергий:
Em = Ep + Ek
Em = 8,827,800,000 Дж + 2,223,999,980,000 Дж = 2,232,827,780,000 Дж
Ответ:
а) 8,827,800,000 Дж
б) 2,223,999,980,000 Дж
с) 2,232,827,780,000 Дж