самолёт массой 90 тонн летит на высоте 100км со скоростью 600км/ч определите его потенциальную, кинетическую и полную механическую энергию
Для решения задачи о нахождении потенциальной, кинетической и полной механической энергии самолета, давайте используем следующие формулы:
Потенциальная энергия (Ep) рассчитывается по формуле: \[ Ep = m \cdot g \cdot h \] где:
- \( m \) — масса самолета (90 тонн = 90,000 кг),
- \( g \) — ускорение свободного падения (приблизительно 9.81 м/с²),
- \( h \) — высота (100 км = 100,000 м).
Подставим значения: \[ Ep = 90,000 \cdot 9.81 \cdot 100,000 = 882,900,000,000 \text{ Дж} \quad (или \, 882.9 \text{ ГДж}) \]
Кинетическая энергия (Ek) рассчитывается по формуле: \[ Ek = \frac{1}{2} m v^2 \] где:
- \( v \) — скорость (600 км/ч = 600,000 м/3600 с ≈ 166.67 м/с).
Теперь подставим значения: \[ Ek = \frac{1}{2} \cdot 90,000 \cdot (166.67)^2 \] Сначала вычислим \( (166.67)^2 \): \[ (166.67)^2 \approx 27,777.78 \]
Теперь подставим: \[ Ek = \frac{1}{2} \cdot 90,000 \cdot 27,777.78 \approx 1,250,000,000 \text{ Дж} \quad (или \, 1.25 \text{ ГДж}) \]
Полная механическая энергия (Eпл) — это сумма потенциальной и кинетической энергии: \[ Eпл = Ep + Ek \] Подставим найденные значения: \[ Eпл = 882,900,000,000 + 1,250,000,000 = 884,150,000,000 \text{ Дж} \quad (или \, 884.15 \text{ ГДж}) \]
Таким образом, мы получаем:
- Потенциальная энергия: 882.9 ГДж
- Кинетическая энергия: 1.25 ГДж
- Полная механическая энергия: 884.15 ГДж
