Какова полная механическая энергия самолета, движущегося со скоростью 900 км/ч на высоте 9 км над землей, если его масса составляет 20 тонн? (Можно привести данные с решением)

Физика 8 класс Полная механическая энергия полная механическая энергия Самолёт скорость 900 км/ч высота 9 км масса 20 тонн решение задачи по физике Новый

Чтобы найти полную механическую энергию самолета, нам нужно учитывать его кинетическую и потенциальную энергии. Полная механическая энергия (E) определяется как сумма этих двух видов энергии:

E = E_kin + E_pot

Где:

• E_kin — кинетическая энергия
• E_pot — потенциальная энергия

Теперь давайте рассчитаем каждую из этих энергий по отдельности.

1. Кинетическая энергия (E_kin)

Формула для расчета кинетической энергии выглядит следующим образом:

E_kin = (m * v^2) / 2

Где:

• m — масса объекта (в килограммах)
• v — скорость объекта (в метрах в секунду)

Дано:

• Масса самолета (m) = 20 тонн = 20000 кг
• Скорость (v) = 900 км/ч

Сначала преобразуем скорость из километров в час в метры в секунду:

v = 900 км/ч * (1000 м / 1 км) * (1 ч / 3600 с) = 250 м/с

Теперь подставим значения в формулу для кинетической энергии:

E_kin = (20000 кг * (250 м/с)^2) / 2

E_kin = (20000 * 62500) / 2 = 1250000000 Дж

2. Потенциальная энергия (E_pot)

Формула для расчета потенциальной энергии выглядит следующим образом:

E_pot = m * g * h

Где:

• g — ускорение свободного падения (приблизительно 9.81 м/с²)
• h — высота (в метрах)

Дано:

• Высота (h) = 9 км = 9000 м
• Ускорение свободного падения (g) = 9.81 м/с²

Теперь подставим значения в формулу для потенциальной энергии:

E_pot = 20000 кг * 9.81 м/с² * 9000 м

E_pot = 20000 * 9.81 * 9000 = 1765800000 Дж

3. Полная механическая энергия (E)

Теперь мы можем найти полную механическую энергию, сложив кинетическую и потенциальную энергии:

E = E_kin + E_pot

E = 1250000000 Дж + 1765800000 Дж = 3015800000 Дж

Ответ: Полная механическая энергия самолета составляет 3015800000 Дж (джоулей).