Чтобы определить модуль работы силы сопротивления воздуха (W), необходимо использовать закон сохранения энергии, так как работа силы сопротивления приводит к уменьшению кинетической энергии и потенциальной энергии самолета.
Определим начальные значения:
- Масса самолета (m) = 1 тонна = 1000 кг.
- Начальная скорость (v₁) = 80 м/с.
- Конечная скорость (v₂) = 30 м/с.
- Высота (h) = 800 м.
- Ускорение свободного падения (g) ≈ 9.81 м/с².
Вычислим начальную и конечную потенциальную энергии:
- Начальная потенциальная энергия (Ep₁) = m * g * h = 1000 кг * 9.81 м/с² * 800 м.
- Ep₁ = 7,848,000 Дж = 7.84 МДж.
Вычислим начальную и конечную кинетическую энергию:
Начальная кинетическая энергия (Ek₁) = (1/2) * m * v₁² = (1/2) * 1000 кг * (80 м/с)².
Ek₁ = 3,200,000 Дж = 3.2 МДж.
Конечная кинетическая энергия (Ek₂) = (1/2) * m * v₂² = (1/2) * 1000 кг * (30 м/с)².
Ek₂ = 450,000 Дж = 0.45 МДж.
Полная механическая энергия в начале и в конце полёта:
- Полная механическая энергия в начале (E₁) = Ep₁ + Ek₁ = 7.84 МДж + 3.2 МДж = 11.04 МДж.
- Полная механическая энергия в конце (E₂) = Ep₂ + Ek₂. Здесь высота h₂ = 0 (когда шасси выпущены), значит Ep₂ = 0.
- E₂ = 0 + 0.45 МДж = 0.45 МДж.
Работа силы сопротивления воздуха:
- Работа силы сопротивления (W) = E₁ - E₂ = 11.04 МДж - 0.45 МДж = 10.59 МДж.
Таким образом, модуль работы силы сопротивления воздуха во время планирующего полёта составляет 10.59 МДж.