Самолет сбросил груз массой 40 кг. Когда груз достиг высоты 400 м, его скорость стала равной 20 м/с и оставалась

Самолет сбросил груз массой 40 кг. Когда груз достиг высоты 400 м, его скорость стала равной 20 м/с и оставалась постоянной. Нам требуется определить следующее: 1) полную механическую энергию груза на высоте 400 м; 2) полную механическую энергию груза в момент приземления; 3) энергию, которую превратила часть механической энергии груза.
Zvezdnaya_Noch_1513

Zvezdnaya_Noch_1513

Хорошо, давайте решим данную задачу по шагам.

1. Для начала, определим, какую форму механической энергии имеет груз на высоте 400 м. В механике существует два вида механической энергии: потенциальная энергия (Эп) и кинетическая энергия (Эк).
- Потенциальная энергия груза на высоте 400 м определяется следующей формулой:
\[Эп = mgh\]
где m - масса груза (в данном случае 40 кг), g - ускорение свободного падения (принимаем его равным 9.8 м/с², это обычное значение), h - высота (в данном случае 400 м).

2. Вычислим значение потенциальной энергии груза на высоте 400 м:
\[Эп = 40 \times 9.8 \times 400 = 156800 \, \text{Дж}\]

3. Теперь, давайте определим полную механическую энергию груза в момент приземления. Полная механическая энергия (Эм) груза представляет собой сумму его потенциальной и кинетической энергии.
\[Эм = Эп + Эк\]
Так как скорость груза остается постоянной на всем пути, его кинетическая энергия остается неизменной.

4. Вычислим значение полной механической энергии груза в момент приземления:
\[Эм = 156800 + Эк\]

5. Для вычисления кинетической энергии груза в момент приземления, воспользуемся следующей формулой:
\[Эк = \frac{1}{2}mv^2\]
где m - масса груза (40 кг), v - скорость груза (20 м/с).

6. Вычислим значение кинетической энергии груза в момент приземления:
\[Эк = \frac{1}{2} \times 40 \times 20^2 = 8000 \, \text{Дж}\]

7. Подставим найденное значение кинетической энергии в формулу полной механической энергии:
\[Эм = 156800 + 8000 = 164800 \, \text{Дж}\]

8. Наконец, давайте найдем энергию, которая превратилась в другие формы энергии. Разница между полной механической энергией на высоте 400 м и полной механической энергией приземления равна энергии, которая превратилась в другие формы энергии.
\[Э_{превр} = Эм_{начальная} - Эм_{конечная}\]
\[Э_{превр} = 164800 - 156800 = 8000 \, \text{Дж}\]

Таким образом, ответы на задачу:
1) Полная механическая энергия груза на высоте 400 м равна 156800 Дж.
2) Полная механическая энергия груза в момент приземления равна 164800 Дж.
3) Часть механической энергии, которая превратилась в другие формы, равна 8000 Дж.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello