Question

Літак,що злетів і піднімається на висоту 11 км збільшує швидкість руху до 300 км.год.Порівняйте набуті літаком кінетичну та потенціальну енергію.Яка з них більша?У скільки разів?

Answer 1

Ответ:

Дано

h=11 км=11 000 м

v=300 км/ч=83,3 м/с

Ек=Еп-?

Решение

Еп=m*g*h

En=m*10*11 000= m*110 000 Дж

Ек=m*v^2/2=m*(83,3)^2/2=m*3 469 Дж

Еп>Ек

Еп/Ек=110 000/3469≈32

Ответ :Еп/Ек≈32

Answer 2

Для порівняння кінетичної та потенціальної енергії літака, спершу розглянемо формули для цих видів енергії.

1. Кінетична енергія (КЕ) об'єкта залежить від його маси та швидкості і визначається формулою:

   КЕ = 0.5 * маса * швидкість^2.

2. Потенціальна енергія (ПЕ) об'єкта, який перебуває на певній висоті, визначається формулою:

   ПЕ = маса * прискорення вільного падіння * висота.

У цьому контексті прискорення вільного падіння може бути узяте приблизно рівним 9.8 м/с².

Перш за все, давайте обчислимо обидві енергії на початку (на землі) та на висоті 11 км.

1. На початку: Маса літака залишається постійною, тому КЕ = 0.5 * маса * початкова_швидкість^2. ПЕ = 0, так як літак знаходиться на поверхні землі.

2. На висоті 11 км: КЕ = 0.5 * маса * кінцева_швидкість^2. ПЕ = маса * 9.8 * висота.

Ми бачимо, що на висоті ПЕ відмінно від нуля, оскільки літак піднявся на висоту.

Тепер давайте порівняємо КЕ та ПЕ на висоті 11 км:

КЕ / ПЕ = (0.5 * маса * кінцева_швидкість^2) / (маса * 9.8 * висота).

Маса літака в обох частинах співрівняння зніметься, тому:

КЕ / ПЕ = (0.5 * кінцева_швидкість^2) / (9.8 * висота).

Підставляючи дані: кінцева_швидкість = 300 км/год = 83.33 м/с, висота = 11000 м:

КЕ / ПЕ = (0.5 * 83.33^2) / (9.8 * 11000) ≈ 0.197.

Отже, кінетична енергія на висоті 11 км менша за потенціальну енергію в приблизно 0.197 раза.