Задача: 2 Реактивный самолет полной массой 30 тонн летит со скоростью 720 км/ч на высоте 1,5 км над поверхностью Земли. Определите кинетическую, потенциальную и механическую…

Для решения данной задачи нам необходимо вычислить кинетическую, потенциальную и механическую энергию самолета.

1. Кинетическая энергия самолета: Кинетическая энергия вычисляется по формуле: \[ E_k = \frac{1}{2} m v^2 \]

2. Потенциальная энергия самолета на высоте: Потенциальная энергия вычисляется по формуле: \[ E_p = mgh \] где \( h \) - высота над поверхностью земли.

3. Механическая энергия самолета: Механическая энергия - это сумма кинетической и потенциальной энергии: \[ E_{\text{мех}} = E_k + E_p \]

Теперь приступим к вычислениям.

1. Кинетическая энергия самолета: \[ E_k = \frac{1}{2} \times 30,000 \, \text{кг} \times (720 \, \text{км/ч} \times \frac{1000}{3600} \, \text{м/с})^2 \] \[ E_k = \frac{1}{2} \times 30,000 \times (720 \times \frac{5}{18})^2 \] \[ E_k = \frac{1}{2} \times 30,000 \times 200^2 \] \[ E_k = 30000 \times 200^2 \] \[ E_k = 30000 \times 40000 \] \[ E_k = 1,200,000,000 \text{ Дж} \]

2. Потенциальная энергия самолета на высоте: \[ E_p = 30,000 \, \text{кг} \times 9.81 \, \text{м/с}^2 \times 1,500 \, \text{м} \] \[ E_p = 30,000 \times 9.81 \times 1,500 \] \[ E_p = 30,000 \times 14,715 \] \[ E_p = 441,450,000 \text{ Дж} \]

3. Механическая энергия самолета: \[ E_{\text{мех}} = E_k + E_p \] \[ E_{\text{мех}} = 1,200,000,000 + 441,450,000 \] \[ E_{\text{мех}} = 1,641,450,000 \text{ Дж} \]

Итак, кинетическая энергия самолета равна 1,200,000,000 Дж, потенциальная энергия на высоте составляет 441,450,000 Дж, а механическая энергия самолета равна 1,641,450,000 Дж.