9. Воздушный шарик, наполненный гелием, находится на высоте h = 27 м над поверхностью Определите, во сколько раз внутренняя Земли. Средняя скорость молекул гелия = 900 c энергия гелия больше его потенциальной знергии относительно поверхности Земли g=10 H кг Отве
Для решения этой задачи нам нужно рассмотреть два типа энергии гелия: потенциальную и кинетическую.
Потенциальная энергия (P.E.) гелия на высоте \( h = 27 \) м может быть рассчитана по формуле: \[ P.E. = m \cdot g \cdot h \] где:
- \( m \) — масса баллона с гелием (необходимо узнать эту величину для точного расчета),
- \( g = 10 \, \text{м/с}^2 \) — ускорение свободного падения,
- \( h = 27 \, \text{м} \).
Кинетическая энергия (K.E.) молекул гелия связана со средней скоростью молекул. Она может быть найдена по формуле: \[ K.E. = \frac{1}{2} m v^2 \] где \( v = 900 \, \text{м/с} \) — средняя скорость молекул гелия.
Теперь мы можем выразить физические величины и провести необходимые расчеты.
Вычисление потенциальной энергии: \[ P.E. = m \cdot 10 \cdot 27 = 270m \, \text{Дж} \]
Вычисление кинетической энергии: \[ K.E. = \frac{1}{2} m (900^2) = 0.5 m \cdot 810000 = 405000m \, \text{Дж} \]
Теперь мы можем найти, во сколько раз кинетическая энергия больше потенциальной: \[ \text{Число раз} = \frac{K.E.}{P.E.} = \frac{405000m}{270m} = \frac{405000}{270} \approx 1500 \]
Таким образом, кинетическая энергия гелия примерно в 1500 раз больше его потенциальной энергии относительно поверхности Земли.
