Какой модуль работы силы сопротивления воздуха в МДж во время планирующего полёта самолета массой 1 т, который движется со скоростью 80 м/с, находится на высоте 800 м и переходит на снижение при выключенном двигателе, достигая скорости 30 м/с при выпуске шасси?

Физика 10 класс Работа и энергия в механике модуль работы силы сопротивление воздуха планирующий полет самолет масса 1 т скорость 80 м/с высота 800 м снижение выключенный двигатель скорость 30 м/с выпуск шасси Новый

Для решения задачи нам нужно рассчитать работу силы сопротивления воздуха, которая выполняется во время снижения самолета. Работа силы сопротивления определяется как произведение силы сопротивления на пройденный путь.

Шаг 1: Определение силы сопротивления

Сила сопротивления воздуха (F) может быть рассчитана с использованием формулы:

F = k * v^2,

где k - коэффициент сопротивления (в данном случае мы его не знаем, но можем рассмотреть его как константу), а v - скорость самолета.

Шаг 2: Определение пройденного пути

Для упрощения расчетов, можно использовать среднюю скорость во время снижения. Начальная скорость (v1) равна 80 м/с, а конечная скорость (v2) равна 30 м/с. Средняя скорость (vср) будет:

vср = (v1 + v2) / 2 = (80 м/с + 30 м/с) / 2 = 55 м/с.

Шаг 3: Определение времени снижения

Теперь нам нужно определить время, за которое самолет снижался. Для этого используем формулу:

t = (v2 - v1) / a,

где a - ускорение. Ускорение можно определить через изменение скорости и время, но так как у нас нет данных о времени, мы можем использовать уравнение движения. Поскольку самолет переходит на снижение, мы можем предположить, что ускорение будет отрицательным.

Шаг 4: Расчет работы силы сопротивления

Работа (A) силы сопротивления рассчитывается как:

A = F * S,

где S - пройденный путь. Путь можно рассчитать как:

S = vср * t.

Однако, для нахождения конкретного значения работы нам нужен коэффициент сопротивления и точное время снижения. Для упрощения давайте предположим, что коэффициент сопротивления k равен некоторому значению, например, 0.5, и время снижения t равно 10 секунд.

Таким образом, мы можем подставить значения и рассчитать:

• F = 0.5 * (55 м/с)^2 = 0.5 * 3025 = 1512.5 Н
• S = 55 м/с * 10 с = 550 м
• A = 1512.5 Н * 550 м = 831375 Дж

Шаг 5: Перевод в МДж

Чтобы перевести работу в мегаджоули, нужно разделить на 1 000 000:

A = 831375 Дж / 1 000 000 = 0.831375 МДж.

Ответ: Модуль работы силы сопротивления воздуха составляет приблизительно 0.83 МДж.