Какой объем работы совершается всеми силами при ускорении самолета с состояния покоя до скорости 360 км/ч

Чтобы решить эту задачу, нам понадобится знание о работе и кинетической энергии.

Первым шагом определим формулу для работы. Работа \(W\) может быть вычислена как произведение силы \(F\) на расстояние \(d\) в направлении этой силы. В нашем случае, работа, совершаемая всеми силами при ускорении самолета, может быть вычислена как изменение кинетической энергии самолета.

Кинетическая энергия \(K\) может быть вычислена с помощью формулы \(K = \frac{1}{2}mv^2\), где \(m\) - масса объекта, а \(v\) - его скорость.

Для решения задачи, сначала необходимо вычислить изменение кинетической энергии самолета при ускорении его от состояния покоя до скорости 360 км/ч на горизонтальной взлетной полосе.

Шаг 1: Преобразование скорости в метры в секунду
Сначала преобразуем скорость самолета из километров в час в метры в секунду, так как большинство единиц измерения используются в международной системе.

1 км/ч = \(\frac{1000}{3600}\) м/с = \(0,278\) м/с

Таким образом, скорость самолета составляет \(360 \cdot 0,278\) м/с.

Шаг 2: Вычисление изменения кинетической энергии
Надо вычислить разницу в кинетической энергии самолета, то есть изменение кинетической энергии при ускорении от покоя до скорости 360 км/ч.

Для этого нам нужно знать начальную и конечную скорость самолета. В начальный момент времени он находится в состоянии покоя (\(0\) м/с), а в конечный момент времени он имеет скорость \(360 \cdot 0,278\) м/с.

Изменение кинетической энергии можно вычислить, используя формулу:

\[
\Delta K = K_{конечная} - K_{начальная}
\]

где \(K_{конечная}\) - кинетическая энергия в конечном состоянии, а \(K_{начальная}\) - кинетическая энергия в начальном состоянии.

Подставляя значения, получаем:

\[
\Delta K = \frac{1}{2} m {(360 \cdot 0,278)^2} - \frac{1}{2} m {(0)^2}
\]

\[
\Delta K = \frac{1}{2} \cdot 160000 \cdot {(360 \cdot 0,278)^2}
\]

Вычислим это выражение с помощью калькулятора:

\[
\Delta K = 5683200 \, \text{Дж}
\]

Шаг 3: Вычисление работы
Изменение кинетической энергии является работой, совершенной всеми силами при ускорении самолета.

Таким образом, работа \(W\) равна изменению кинетической энергии самолета:

\[
W = \Delta K = 5683200 \, \text{Дж}
\]

Итак, вся работа, совершаемая всеми силами при ускорении самолета с состояния покоя до скорости 360 км/ч на горизонтальной взлетной полосе, составляет 5683200 Дж.