Question

2. Самолет массой 60 т летит на высоте 80 км со скоростью 540 км/ч. а) Вычислите потенциальную энергию, которой обладает самолет? b) Определите кинетическую энергию самолета? с) полную механическую ЭНЕРГ​

Answer 1

Ответ:

а) Потенциальная энергия связана с высотой и массой тела, находящегося на этой высоте. Вычислим её по формуле:

E_pot = m * g * h,

где m - масса самолета, g - ускорение свободного падения, h - высота.

g = 9.81 м/с^2 (ускорение свободного падения на высоте 80 км)

Переведём массу самолёта в килограммы:

m = 60 т = 60 000 кг

Теперь можем вычислить потенциальную энергию:

E_pot = 60 000 кг * 9.81 м/с^2 * 80 000 м = 47 088 000 000 Дж

Ответ: E_pot = 47 088 000 000 Дж.

б) Кинетическая энергия тела связана с его массой и скоростью и вычисляется по формуле:

E_kin = (m * v^2) / 2,

где v - скорость самолета.

Переведём скорость в метры в секунду:

v = 540 км/ч = 150 м/с

Вычислим кинетическую энергию:

E_kin = (60 000 кг * (150 м/с)^2) / 2 = 1 350 000 000 Дж

Ответ: E_kin = 1 350 000 000 Дж.

с) Полная механическая энергия - это сумма потенциальной и кинетической энергии:

E = E_pot + E_kin = 47 088 000 000 Дж + 1 350 000 000 Дж = 48 438 000 000 Дж

Ответ: E = 48 438 000 000 Дж

Answer 2

a) Потенциальная энергия (PE) в данном случае связана с высотой самолета и его массой. Формула для потенциальной энергии в гравитационном поле Земли:

PE = m * g * h

где:

• PE - потенциальная энергия (в джоулях)
• m - масса самолета (в килограммах)
• g - ускорение свободного падения на Земле (примерно 9.81 м/с²)
• h - высота (в метрах)

Сначала переведем массу самолета из тонн в килограммы:

Масса самолета (m) = 60 т * 1000 кг/т = 60,000 кг

Теперь вычислим потенциальную энергию:

PE = 60,000 кг * 9.81 м/с² * 80,000 м = 47,088,000,000 Джоулей (или 47.1 ГДж)

b) Кинетическая энергия (KE) связана со скоростью самолета и его массой. Формула для кинетической энергии:

KE = 0.5 * m * v²

где:

• KE - кинетическая энергия (в джоулях)
• m - масса самолета (в килограммах)
• v - скорость самолета (в метрах в секунду)

Переведем скорость самолета из километров в час в метры в секунду:

Скорость (v) = 540 км/ч * (1000 м/км) / (3600 с/ч) ≈ 150 м/с

Теперь вычислим кинетическую энергию:

KE = 0.5 * 60,000 кг * (150 м/с)² = 1,350,000,000 Джоулей (или 1.35 ГДж)

c) Полная механическая энергия (ME) самолета - это сумма его потенциальной и кинетической энергии:

ME = PE + KE = 47,088,000,000 Дж + 1,350,000,000 Дж = 48,438,000,000 Дж (или 48.44 ГДж)