Яку потенціальну і кінетичну енергію має вантаж на витраві висотою 900 м, після того як його скинули з літака?

Для решения этой задачи мы можем использовать законы сохранения энергии. В данном случае мы можем рассмотреть потенциальную и кинетическую энергии вантажа на высоте и после падения.

1. Первым шагом рассчитаем потенциальную энергию вантажа на высоте 900 м. Потенциальная энергия (PE) выражается через массу (m) и высоту (h) следующим образом:

\[PE = m \cdot g \cdot h\]

где g - ускорение свободного падения, приближенное значение 9.8 м/с².

2. В данной задаче масса вантажа не указана, поэтому мы не можем вычислить конкретное значение потенциальной энергии. Однако мы можем выразить ее в общем виде.

3. Затем, после броска вантажа с высоты, вся его потенциальная энергия превращается в его кинетическую энергию (KE). Кинетическая энергия вычисляется следующим образом:

\[KE = \frac{1}{2} \cdot m \cdot v^2\]

где v - скорость вантажа после падения.

4. Так как из задачи не указано, что воздействуют какие-либо силы на вантаж после броска, то он будет подвержен только силе тяжести по закону свободного падения. Поэтому мы можем использовать формулу для связи скорости и высоты при свободном падении:

\[v = \sqrt{2 \cdot g \cdot h}\]

5. Подставляем выражение для скорости в формулу для кинетической энергии:

\[KE = \frac{1}{2} \cdot m \cdot \left(\sqrt{2 \cdot g \cdot h}\right)^2\]

\[KE = \frac{1}{2} \cdot m \cdot 2 \cdot g \cdot h\]

\[KE = m \cdot g \cdot h\]

6. Заметим, что это выражение совпадает с выражением для потенциальной энергии на высоте. Таким образом, весьма интересно отметить, что потенциальная энергия вантажа на высоте равна его кинетической энергии после падения:

\[PE = KE\]

7. Следовательно, вантаж на воздушном шаре имеет одинаковую потенциальную и кинетическую энергию при падении с высоты 900 м.

Надеюсь, это пошаговое объяснение помогло вам лучше понять, как определить потенциальную и кинетическую энергию в данной задаче, а также показало, что эти два вида энергии эквивалентны после падения вантажа.