Давайте решим задачу по шагам, подробно объясняя каждый этап.
Задача:
Вертикальный подъем и снижение вертолета связано с изменением его потенциальной энергии (ПЭ). Нам нужно узнать, насколько процентов уменьшилась потенциальная энергия, когда вертолет опустился с высоты 200 м до 110 м.
Шаг 1: Запишем формулу потенциальной энергии
Потенциальная энергия тела определяется формулой: \[ PE = m \cdot g \cdot h \] где:
- \( m \) — масса тела (в нашем случае вертолета),
- \( g \) — ускорение свободного падения (обычно 9,8 м/с^2),
- \( h \) — высота над уровнем нуля.
Так как в задаче масса вертолета \( m \) не задана, мы выразим изменение ПЭ через \( m \). В деле это не страшно, так как все равно важен процент изменения.
Шаг 2: Находим начальную и конечную потенциальную энергию
Обозначим:
- начальная высота \( h_1 = 200 \text{ м} \),
- конечная высота \( h_2 = 110 \text{ м} \).
Тогда: \[ PE_1 = m \cdot g \cdot h_1 = m \cdot 9,8 \cdot 200 \] \[ PE_2 = m \cdot g \cdot h_2 = m \cdot 9,8 \cdot 110 \]
Шаг 3: Находим разницу в потенциальной энергии
\[ \Delta PE = PE_2 - PE_1 \] \[ = m \cdot 9,8 \cdot 110 - m \cdot 9,8 \cdot 200 \] \[ = m \cdot 9,8 \cdot (110 - 200) = m \cdot 9,8 \cdot (-90) \]
Поскольку интересует процентное изменение, нас больше интересует отношение уменьшения к исходной энергии.
Шаг 4: Вычисляем процент уменьшения
Процентное уменьшение определяется как: \[ \frac{PE_1 - PE_2}{PE_1} \times 100\% \]
Подставим выражения: \[ \frac{m \cdot 9,8 \cdot 200 - m \cdot 9,8 \cdot 110}{m \cdot 9,8 \cdot 200} \times 100\% \]
Обозначим для краткости: \[ \text{масса и } g \text{ сократятся, т.к. есть во всех числителе и знаменателе:} \] \[ = \frac{200 - 110}{200} \times 100\% \] \[ = \frac{90}{200} \times 100\% \] \[ = 0,45 \times 100\% = 45\% \]
Ответ:
Потенциальная энергия вертолета уменьшилась на 45%.
Если есть дополнительные вопросы или нужна более подробная разбора, пишите!