Егер 100 ұшақ 200 м/с жылдамдық қабылдаса, оларды 10 км биіктіге қондырса, ұшақтардың жермен салыстырғандағы

Molniya

1

Давайте решим эту задачу о механической энергии шаг за шагом.

Механическая энергия \(E\) состоит из двух компонент: кинетической энергии \(E_k\) и потенциальной энергии \(E_p\).

Первым делом, определим кинетическую энергию. Формула кинетической энергии имеет вид:

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

где \(m\) - масса, а \(v\) - скорость. В нашей задаче у нас 100 птиц, поэтому общая масса будет равна \(m = 100 \, \text{pt}\).

Скорость птицы составляет 200 м/с. Теперь мы можем вычислить кинетическую энергию:

\[E_k = \frac{1}{2} \cdot 100 \, \text{pt} \cdot (200 \, \text{м/с})^2\]

\[E_k = \frac{1}{2} \cdot 100 \, \text{pt} \cdot 40,000 \, \text{м}^2/\text{с}^2\]

\[E_k = 2,000,000 \, \text{pt} \cdot \text{м}^2/\text{с}^2\]

Теперь перейдем к потенциальной энергии. В нашей задаче птицы поднимаются на высоту 10 км, поэтому переведем это значение в метры:

\[h = 10 \, \text{км} \cdot 1000 \, \text{м/км} = 10,000 \, \text{м}\]

Формула потенциальной энергии выглядит так:

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

где \(g\) - ускорение свободного падения, равное приблизительно 9.8 м/с\(^2\).

Теперь мы можем вычислить потенциальную энергию:

\[E_p = 100 \, \text{pt} \cdot 9.8 \, \text{м/с}^2 \cdot 10,000 \, \text{м}\]

\[E_p = 98,000,000 \, \text{pt} \cdot \text{м}^2/\text{с}^2\]

Наконец, сложим кинетическую и потенциальную энергии, чтобы получить полную механическую энергию:

\[E = E_k + E_p\]

\[E = 2,000,000 \, \text{pt} \cdot \text{м}^2/\text{с}^2 + 98,000,000 \, \text{pt} \cdot \text{м}^2/\text{с}^2\]

\[E = 100,000,000 \, \text{pt} \cdot \text{м}^2/\text{с}^2\]

Итак, механическая энергия птиц, если они поднимаются на высоту 10 км, равна 100,000,000 pt·м\(^2\)/с\(^2\).