Question

Самолет массой 80 т летит на высоте 200 км со скоростью 700 км/ч. а)Вычислите потенциальную энергию, которой обладает самолет? Определите кинетическую энергию самолета? полную механическую энергию?

Answer 1

Ответ:

Напомню, что кинетическая энергия (Ек) - это энергия движущегося тела. Вычисляется по формуле: Ек = $\frac{mV^{2} }{2}$.

Потенциальная энергия (Еп) - это энергия поднятого над землей тела. Вычисляется по формуле: Еп = $m*g*h$.

Теперь перейдем к задаче. Все числа переводим в систему СИ.

Дано:

m = 80 т = 80000 кг

h = 200 км = 200000 м

V = 700 км/ч = 194,4 м/с

Найти:

Еп, Ек, Е полн.

Решение:

Еп = mgh

Еп = 80000 кг * 10 м/с² * 200000 м = 160000000000 Дж = 160000 МДж

Ек = $\frac{mV^{2} }{2}$

Ек = 80000 кг * (194, 4 м/с)² / 2 = 1511654400 Дж = 1511,6544 МДж

Е полн. = Ек + Еп

Е полн. = 160000 МДж + 1511,6544 МДж = 161511,6544 Дж

Ответ: 160000 МДж; 1511,6544 МДж; 161511,6544 Дж.

Внимание!!! Проверьте условие задачи!!!

Если скорость и масса еще похожа на реальную, то высота полета в 200 километров (!!!) это уже что-то странное. Это какая-то ракета, а не самолет.

Answer 2

Для решения этой задачи, мы сначала вычислим потенциальную, кинетическую и полную механическую энергию самолета.

1. Потенциальная энергия (ПЭ) вычисляется как произведение массы объекта на ускорение свободного падения (g) и высоту (h):

   ПЭ = м * g * h

   Где: м - масса самолета (80 тонн, что равно 80000 кг) g - ускорение свободного падения (примерно 9.81 м/с^2 на поверхности Земли) h - высота (200 км, что равно 200000 м)

   ПЭ = 80000 кг * 9.81 м/с^2 * 200000 м = 156,960,000,000 Дж (или 156.96 ГДж)

2. Кинетическая энергия (КЭ) вычисляется как половина произведения массы на квадрат скорости:

   КЭ = 0.5 * м * v^2

   Где: м - масса самолета (80000 кг) v - скорость самолета (700 км/ч, что равно 700000 м/ч или 194.44 м/с)

   КЭ = 0.5 * 80000 кг * (194.44 м/с)^2 = 1,508,903,680 Дж (или 1.51 ГДж)

3. Полная механическая энергия (ПМЭ) самолета - это сумма его потенциальной и кинетической энергии:

   ПМЭ = ПЭ + КЭ = 156,960,000,000 Дж + 1,508,903,680 Дж = 158,468,903,680 Дж (или 158.47 ГДж)

Таким образом, потенциальная энергия самолета составляет 156.96 ГДж, кинетическая энергия - 1.51 ГДж, а полная механическая энергия - 158.47 ГДж.