Question

Какова полная механическая энергия дирижабля массой 5 тонн если он летит на высоте 2 км со скоростью 60 км ч

Answer 1

Дано:

m = 5 т

h = 2 км

v = 60 км/ч

g = 10 H/кг

-------------------------------

Е - ?

CИ:

m = 5 * 10³ кг

h = 2 * 10³ м

v ≈ 16,7 м/с

Решение:

Полная механическая энергия тела равна сумме его кинетической и потенциальной энергии:

Е = Еп + Ек

1) Найдём потенциальную энергию дирижабля:

Еп = mgh = 5 * 10³ кг * 10 Н/кг * 2 * 10³ м = 10⁸ Дж = 100 МДж

2) Найдём кинетическую энергию дирижабля:

Ек = mv²/2 = (5 * 10³ кг * (16,7 м/с)²) / 2 = 697225 Дж ≈ 697 кДж

3) Полная механическая энергия дирижабля:

Е = Еп + Ек = 100 МДж + 697 кДж ≈ 100,7 МДж

Ответ: Е ≈ 100,7 МДж

Answer 2

Полная механическая энергия (ПМЭ) дирижабля находится как сумма его потенциальной и кинетической энергий.

1. Потенциальная энергия (ПЭ) на высоте h (в данном случае 2 км) можно вычислить с помощью следующей формулы:

   ПЭ = m * g * h,

   где m - масса дирижабля, g - ускорение свободного падения (приближенно 9.81 м/с² на поверхности Земли), h - высота.

   В данном случае: m = 5 тонн = 5000 кг, g = 9.81 м/с², h = 2 км = 2000 м.

   ПЭ = 5000 * 9.81 * 2000 = 98,100,000 Дж (джоулей).

2. Кинетическая энергия (КЭ) дирижабля, летящего со скоростью v (в данном случае 60 км/ч), вычисляется следующей формулой:

   КЭ = (1/2) * m * v²,

   где m - масса дирижабля, v - скорость.

   В данном случае: m = 5000 кг, v = 60 км/ч = 16.67 м/с (переведено в м/с).

   КЭ = (1/2) * 5000 * (16.67)² = 1,389,166.25 Дж.

Итак, полная механическая энергия дирижабля на высоте 2 км со скоростью 60 км/ч:

ПМЭ = ПЭ + КЭ = 98,100,000 + 1,389,166.25 = 99,489,166.25 Дж.