Массасы 105т ұшақтың жылдамдықты 200м/с-ге арттыруады. 12м биіктіге орналасқанда ұшақтың механикалық энергиясының жерде

Хорошо, чтобы решить эту задачу, нам понадобится знание принципов механики и уравнения сохранения энергии. Давайте пошагово решим ее.

1. Начнем с вычисления начальной потенциальной энергии ушка, когда он находится на высоте 12 м. Масса ушка равна 105 тонн (это 105000 кг), а ускорение свободного падения равно приблизительно 9.8 м/с².
Потенциальная энергия равна произведению массы на высоту и ускорение свободного падения:
\(E_{\text{пот}} = m \cdot g \cdot h\),
где \(m\) - масса, \(g\) - ускорение свободного падения, \(h\) - высота.

Подставив значения, получаем:
\(E_{\text{пот}} = 105000 \, \text{кг} \cdot 9.8 \, \text{м/с}^2 \cdot 12 \, \text{м} = 123120000 \, \text{Дж}\).

Таким образом, начальная потенциальная энергия ушка равна 123120000 Дж.

2. Далее, ушко ускоряется с начальной скоростью 0 м/с до скорости 200 м/с. Чтобы узнать изменение кинетической энергии ушка, мы должны вычислить разницу между конечной и начальной кинетической энергией.

Кинетическая энергия вычисляется по формуле:
\(E_{\text{кин}} = \frac{1}{2} m v^2\),
где \(m\) - масса, \(v\) - скорость.

Разница между конечной и начальной кинетической энергией:
\(\Delta E_{\text{кин}} = E_{\text{кин,конечная}} - E_{\text{кин,начальная}}\).

Подставим значения и рассчитаем:
\(E_{\text{кин,начальная}} = \frac{1}{2} \cdot 105000 \, \text{кг} \cdot 0 \, \text{м/с}^2 = 0 \, \text{Дж}\),
\(E_{\text{кин,конечная}} = \frac{1}{2} \cdot 105000 \, \text{кг} \cdot (200 \, \text{м/с})^2 = 2100000000 \, \text{Дж}\),
\(\Delta E_{\text{кин}} = 2100000000 \, \text{Дж} - 0 \, \text{Дж} = 2100000000 \, \text{Дж}\).

Таким образом, изменение кинетической энергии ушка составляет 2100000000 Дж.

3. Используя принцип сохранения энергии, сумма начальной потенциальной энергии и изменения кинетической энергии должна быть равна конечной потенциальной энергии. То есть:
\(E_{\text{пот,начальная}} + \Delta E_{\text{кин}} = E_{\text{пот,конечная}}\).

Подставим значения:
\(123120000 \, \text{Дж} + 2100000000 \, \text{Дж} = E_{\text{пот,конечная}}\),
\(E_{\text{пот,конечная}} = 2223120000 \, \text{Дж}\).

Таким образом, конечная потенциальная энергия ушка составляет 2223120000 Дж.

Итак, механическая энергия ушка, когда оно находится на высоте 12 м, равна 2223120000 Дж.