Какова полная механическая энергия самолёта массой 20 т, который летит со скоростью 900 км/ч на высоте 9 км от земли?

Физика 11 класс Полная механическая энергия полная механическая энергия Самолёт масса 20 т скорость 900 км/ч высота 9 км физика 11 класс Новый

Чтобы найти полную механическую энергию самолета, нам нужно учитывать его кинетическую и потенциальную энергию. Давайте разберем процесс шаг за шагом.

Шаг 1: Преобразование единиц

• Масса самолета: 20 тонн = 20000 кг (так как 1 тонна = 1000 кг).
• Скорость: 900 км/ч. Для удобства преобразуем это значение в метры в секунду (м/с). Для этого используем следующий коэффициент: 1 км/ч = 1/3.6 м/с. Таким образом, 900 км/ч = 900 / 3.6 = 250 м/с.
• Высота: 9 км = 9000 м (так как 1 км = 1000 м).

Шаг 2: Расчет потенциальной энергии

Потенциальная энергия (Ep) определяется по формуле:

Ep = m * g * h

где:

• m = 20000 кг (масса самолета),
• g = 9.81 м/с² (ускорение свободного падения),
• h = 9000 м (высота).

Подставим значения:

Ep = 20000 * 9.81 * 9000 = 1765800000 Дж (джоулей).

Шаг 3: Расчет кинетической энергии

Кинетическая энергия (Ek) определяется по формуле:

Ek = 0.5 * m * v²

где:

• m = 20000 кг (масса самолета),
• v = 250 м/с (скорость).

Подставим значения:

Ek = 0.5 * 20000 * (250)² = 0.5 * 20000 * 62500 = 625000000 Дж (джоулей).

Шаг 4: Расчет полной механической энергии

Полная механическая энергия (E) равна сумме потенциальной и кинетической энергии:

E = Ep + Ek

Подставим значения:

E = 1765800000 + 625000000 = 2390800000 Дж (джоулей).

Ответ:

Полная механическая энергия самолета составляет 2390800000 Дж (или 2.39 * 10^9 Дж).