Question

Очень срочно. (Даю 50 баллов) Вантаж масою 100 кг скинули з літака. Після того як на висоті 1 км швид- кість руху вантажу досягла 20 м/с, він почав рухатися рівномірно. Визначте: 1) повну механічну енергію вантажу на висоті 1 км; 2) повну механічну енергію вантажу в момент приземлення; 3) енергію, на яку перетворилася частина механічної ене​

Answer 1

Ответ: 1,02МДж; 20кДж; 1МДж

Объяснение:

Дано:

m=100кг

h=1000м

V=20м/с

g=10Н/кг

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

Е1-?; Е2-?; ΔЕ-?

Полная механическая энергия тела на высоте 1000 м равна сумме потенциальной и кинетической энергии:

Е1=mgh+mV²/2=100*10*1000+100*20²/2=100*(10*1000+20²/2)=1020000Дж=1,02МДж

Полная механическая энергия в момент приземления тела равна его кинетической энергии:

Е2=mV²/2=100*20²/2=20000Дж=20кДж

Потери энергии на преодоление сил сопротивления равны:

ΔЕ=Е1-Е2=1020000-20000=1000000Дж=1МДж

Answer 2

Для розв'язання цієї задачі використовуємо закон збереження енергії:

\[ E_{\text{початкова}} = E_{\text{кінцева}} \]

1. Повна механічна енергія на висоті 1 км (\(E_{\text{початкова}})\): Повна механічна енергія включає кінетичну енергію (\(K\)) та потенційну енергію (\(U\)):

\[ E_{\text{початкова}} = K_{\text{початкова}} + U_{\text{початкова}} \]

Потенційна енергія на висоті \(h\) визначається формулою \(U = mgh\), де \(m\) - маса, \(g\) - прискорення вільного падіння, \(h\) - висота. На висоті 1 км потенційна енергія дорівнює \(mgh\).

Кінетична енергія визначається формулою \(K = \frac{1}{2}mv^2\), де \(v\) - швидкість. На висоті 1 км кінетична енергія дорівнює \(\frac{1}{2}m(20 \, \text{м/с})^2\).

Таким чином:

\[ E_{\text{початкова}} = \frac{1}{2}m(20 \, \text{м/с})^2 + mgh \]

2. Повна механічна енергія в момент приземлення (\(E_{\text{кінцева}})\):

На землі потенційна енергія дорівнює 0 (бо \(h = 0\)). Кінетична енергія визначається тією ж самою формулою:

\[ E_{\text{кінцева}} = \frac{1}{2}m(20 \, \text{м/с})^2 \]

3. Енергія, на яку перетворилася частина механічної енергії (\(Q)\):

Різниця між початковою і кінцевою механічною енергією показує, скільки енергії було витрачено на роботу сил опору повітря та інших втрат. Ця різниця може бути виражена як:

\[ Q = E_{\text{початкова}} - E_{\text{кінцева}} \]

Підставимо значення з попередніх рівнянь.

Тепер здійснимо розрахунки:

1. Підставимо значення: \[ E_{\text{початкова}} = \frac{1}{2} \times 100 \, \text{кг} \times (20 \, \text{м/с})^2 + 100 \, \text{кг} \times 9.8 \, \text{м/с}^2 \times 1000 \, \text{м} \]

2. Підставимо значення: \[ E_{\text{кінцева}} = \frac{1}{2} \times 100 \, \text{кг} \times (20 \, \text{м/с})^2 \]

3. Знайдемо енергію, на яку перетворилася частина механічної енергії: \[ Q = E_{\text{початкова}} - E_{\text{кінцева}} \]

Розрахунки цих виразів дадуть вам відповіді на кожне з питань.