Question

3. Парашютист отделился от неподвижно висящего вертолета и, пролетев расстояние до раскрытия парашюта, приобрел некоторую скорость. Как изменялась энергия парашютиста. Объясните причину изменения энергии.

Answer 1

Когда парашютист отделился от неподвижного висящего вертолета и начал свое падение, его энергия постепенно изменялась. Изначально, когда парашютист был прикреплен к вертолету, его энергия была потенциальной и равнялась нулю, так как он не двигался и не обладал кинетической энергией.

По мере отделения от вертолета и начала свободного падения, парашютист приобретал кинетическую энергию. Кинетическая энергия связана со скоростью движения объекта, поэтому по мере приближения к земле скорость парашютиста увеличивалась, и его кинетическая энергия также возрастала.

Однако, при раскрытии парашюта происходит изменение сил, действующих на парашютиста. Парашют создает сопротивление воздуха, что приводит к замедлению скорости падения парашютиста. Это приводит к уменьшению его кинетической энергии, которая превращается в другие формы энергии, такие как энергия деформации парашюта и потери из-за трения с воздухом.

Таким образом, энергия парашютиста изменяется изначально из потенциальной в кинетическую при его отделении от вертолета, а затем из кинетической в другие формы энергии, связанные с действием сопротивления воздуха при раскрытии парашюта.

Answer 2

Когда парашютист отделился от неподвижно висящего вертолета, он начал свободно падать под воздействием силы тяжести. В начале падения, когда парашют еще не раскрылся, парашютист приобрел некоторую скорость. В этот момент происходили изменения в энергии парашютиста.

Изменение энергии парашютиста:

При падении парашютиста происходят следующие изменения в его энергии:

1. Потенциальная энергия: При отделении от вертолета и начале падения, парашютист теряет потенциальную энергию, так как его высота над землей уменьшается. Потенциальная энергия связана с высотой и определяется формулой mgh, где m - масса парашютиста, g - ускорение свободного падения, h - высота над землей.

2. Кинетическая энергия: Парашютист приобретает кинетическую энергию, так как его скорость увеличивается. Кинетическая энергия связана с движением и определяется формулой (1/2)mv^2, где m - масса парашютиста, v - скорость.

Причина изменения энергии:

Изменение энергии парашютиста происходит из-за работы силы тяжести. Когда парашютист отделяется от вертолета, сила тяжести начинает действовать на него, ускоряя его вниз. По мере падения, потенциальная энергия парашютиста превращается в кинетическую энергию, так как его скорость увеличивается. Это происходит за счет конвертации энергии, сохранения которой является одним из основных принципов физики.

Изменение энергии парашютиста в данном случае можно объяснить законами сохранения энергии. По закону сохранения механической энергии, сумма потенциальной и кинетической энергии остается постоянной в отсутствие внешних сил, таких как сопротивление воздуха или работа других сил. В данном случае, пока парашют не раскрылся, внешние силы не совершают работу, поэтому энергия парашютиста сохраняется и просто преобразуется из одной формы в другую.