Question

Самолёт массой 50 т летит на высоте 15 км со скоростью 720 км/ч. Чему равна его полная энергия?

Answer 1

Ответ:

Кинетическая энергия самолёта равна 20 МДж, а потенциальная энергия равна 50 МДж.

Объяснение:

Запишем условие задачи и решим ее.

Дано:

m = 1 т = 1000 кг

h = 5 км = 5000 м

υ = 720 км/ч = 200 м/с

_____________

Ек - ?

Еп - ?

Решение:

При решении задачи примем g ≈ 10 Н/кг.

1) Запишем формулу кинетической энергии тела:

Ек = mυ² / 2

Найдём кинетическую энергию самолета:

Ек = 1000·200² / 2 = 20 000 000 Дж = 20 МДж

2) Теперь запишем формулу потенциальной энергии тела:

Еп = mgh

Вычислим потенциальную энергию самолета:

Еп = 1000·10·5000 =  50 000 000 Дж = 50 МДж

Answer 2

Полная энергия (E) самолета в данном случае будет суммой его кинетической энергии (от движения) и потенциальной энергии (от высоты). Формула полной энергии представляется как:

\[ E = K + U \]

Где: - \( K \) - кинетическая энергия, - \( U \) - потенциальная энергия.

1. Кинетическая энергия (K):

Кинетическая энергия выражается формулой:

\[ K = \frac{1}{2}mv^2 \]

Где: - \( m \) - масса (в данном случае, масса самолета), - \( v \) - скорость.

В данном случае:

\[ K = \frac{1}{2} \times 50\,000\, \text{кг} \times (720\, \text{км/ч})^2 \]

Не забудьте перевести скорость в метры в секунду (м/с), так как единицы измерения должны быть в СИ:

\[ 720\, \text{км/ч} = \frac{720 \times 1\,000}{3600} \, \text{м/с} \]

2. Потенциальная энергия (U):

Потенциальная энергия на высоте в поле тяжести определяется формулой:

\[ U = mgh \]

Где: - \( m \) - масса, - \( g \) - ускорение свободного падения (приблизительно 9.8 м/с² на поверхности Земли), - \( h \) - высота.

В данном случае:

\[ U = 50\,000\, \text{кг} \times 9.8\, \text{м/с}^2 \times 15\,000\, \text{м} \]

Теперь, сложим кинетическую и потенциальную энергии:

\[ E = K + U \]

Пожалуйста, рассчитайте эти значения, чтобы получить полную энергию самолета.