Какова механическая энергия самолета массой 100 тонн, который поднялся на высоту 1 км со скоростью 200 м/с относительно Земли?

Физика 8 класс Механическая энергия механическая энергия Самолёт масса 100 тонн высота 1 км скорость 200 м/с физика 8 класс Новый

Чтобы найти механическую энергию самолета, нам нужно рассмотреть два компонента: потенциальную энергию (PE) и кинетическую энергию (KE).

1. Потенциальная энергия (PE)

Потенциальная энергия рассчитывается по формуле:

PE = m * g * h

где:

• m - масса объекта (в нашем случае, масса самолета),
• g - ускорение свободного падения (примерно 9.81 м/с²),
• h - высота, на которую поднялся объект (в данном случае, 1 км = 1000 м).

Теперь подставим значения:

• m = 100 тонн = 100000 кг (поскольку 1 тонна = 1000 кг),
• g = 9.81 м/с²,
• h = 1000 м.

Теперь вычислим:

PE = 100000 кг * 9.81 м/с² * 1000 м = 981000000 Дж (джоулей).

2. Кинетическая энергия (KE)

Кинетическая энергия рассчитывается по формуле:

KE = 0.5 * m * v²

где:

• m - масса объекта (100000 кг),
• v - скорость объекта (в данном случае, 200 м/с).

Теперь подставим значения:

KE = 0.5 * 100000 кг * (200 м/с)².

Сначала найдем (200 м/с)²:

(200 м/с)² = 40000 м²/с².

Теперь подставим это значение в формулу:

KE = 0.5 * 100000 кг * 40000 м²/с² = 2000000000 Дж (джоулей).

3. Общая механическая энергия (E)

Теперь, чтобы найти общую механическую энергию, сложим потенциальную и кинетическую энергии:

E = PE + KE = 981000000 Дж + 2000000000 Дж = 2981000000 Дж.

Ответ: Механическая энергия самолета составляет 2981000000 Дж (или 2.981 ГДж).