Question

Физика: Механическая энергия. Дам 8 баллов! Ракета, весящая 500 кг и летящая на высоте 40 км, развила скорость 1400 м/с. Найдите полную механическую энергию ракеты, если g = 10м/с2. Ответ желательно записать в мегаджоулях! P.S. не спрашивайте, почему я не решил эту задачу...

Answer 1

Дано:

$m$ = 500 кг

$h$ = 40 км = 40000 м

$v$ = 1400 м/с

$g$ = 10 м/с²

Найти: $E$.

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

Решение:

Полная механическая энергия равна сумме кинетической и потенциальной энергий тела: $E = E_{p} + E_{k}$. Найдём каждую из них:

$E_{p} = mgh = 500 \cdot 10\cdot 40000 = 5\cdot 4\cdot 10^7 = 20\cdot 10^7 = 200$ МДж.

$E_{k} = \dfrac{mv^2}{2} = \dfrac{500(14\cdot 10^2)^2}{2} = 250 \cdot 196 \cdot 10^4 = 4900 \cdot 10^5 = 490$ МДж.

$E = E_{p} + E_{k} = 200 + 490 = \boxed{\textbf{690}}$ МДж.

Ответ: 690 МДж.

Answer 2

Для нахождения полной механической энергии ракеты можно воспользоваться следующей формулой:

Полная механическая энергия (E) = кинетическая энергия (КЭ) + потенциальная энергия (ПЭ)

1. Кинетическая энергия ракеты вычисляется по формуле:

КЭ = (1/2) * масса * скорость^2

где масса ракеты (м) = 500 кг и скорость (v) = 1400 м/с

КЭ = (1/2) * 500 кг * (1400 м/с)^2 = 490000000 Дж (джоулей)

2. Потенциальная энергия ракеты на заданной высоте вычисляется как:

ПЭ = масса * ускорение свободного падения * высота

где масса ракеты (м) = 500 кг ускорение свободного падения (g) = 10 м/с^2 и высота (h) = 40 км = 40000 м

ПЭ = 500 кг * 10 м/с^2 * 40000 м = 200000000 Дж (джоулей)

Теперь сложим кинетическую и потенциальную энергии, чтобы получить полную механическую энергию ракеты:

E = КЭ + ПЭ = 490000000 Дж + 200000000 Дж = 690000000 Дж

Чтобы перевести это значение в мегаджоули, делим его на 1 000 000:

E = 690000000 Дж / 1,000,000 = 690 МДж (мегаджоулей)

Итак, полная механическая энергия ракеты составляет 690 мегаджоулей.