Какое количество механической энергии переходит во внутреннюю энергию при сбросе и всплытии батискафа, который имеет массу 1,5 тонны и объем 2 кубических метра, находясь на глубине 5 км?
Krokodil
Для решения этой задачи нам понадобятся некоторые физические принципы и формулы.
Первым шагом, давайте определим изменение потенциальной энергии батискафа при движении с глубины на поверхность. Формула для потенциальной энергии выглядит следующим образом:
где:
- потенциальная энергия,
- масса батискафа,
- ускорение свободного падения (приближенно равно 9.8 м/с ),
- высота подъема.
В данной задаче батискаф не поднимается на высоту, поэтому изменение потенциальной энергии равно 0.
Теперь рассмотрим внутреннюю энергию. Внутренняя энергия - это сумма кинетической и потенциальной энергии, а также энергии, связанной с теплотой и работой. В нашем случае задача просит найти изменение механической энергии, поэтому ограничимся только кинетической и потенциальной энергиями.
Изменение механической энергии можно найти как разность между начальной и конечной механической энергиями. Формула для вычисления механической энергии выглядит следующим образом:
На глубине батискаф имеет только потенциальную энергию, поэтому .
Теперь подставим значение потенциальной энергии в формулу механической энергии и решим задачу:
Теперь подставим известные значения:
,
,
.
Таким образом, количество механической энергии, переходящей во внутреннюю энергию при сбросе и всплытии батискафа, равно , где - глубина батискафа.
Первым шагом, давайте определим изменение потенциальной энергии батискафа при движении с глубины
где:
В данной задаче батискаф не поднимается на высоту, поэтому изменение потенциальной энергии равно 0.
Теперь рассмотрим внутреннюю энергию. Внутренняя энергия - это сумма кинетической и потенциальной энергии, а также энергии, связанной с теплотой и работой. В нашем случае задача просит найти изменение механической энергии, поэтому ограничимся только кинетической и потенциальной энергиями.
Изменение механической энергии можно найти как разность между начальной
На глубине батискаф имеет только потенциальную энергию, поэтому
Теперь подставим значение потенциальной энергии
Теперь подставим известные значения:
Таким образом, количество механической энергии, переходящей во внутреннюю энергию при сбросе и всплытии батискафа, равно
Знаешь ответ?