Zad.5. Energia mechaniczna.
Samolot o masie 40 ton leci na wysokości 1km nad ziemią z szybkością
108 km/h. Oblicz:
a) Energię kinetyczną samolotu
b) Energię potencjalną samolotu
c) Energię mechaniczną samolotu
d) Jak zmieni się szybkość samolotu jeżeli jego wysokość zwiększy
się o kilometr
e) Jak zmieni się wysokość lotu samolotu jeżeli jego szybkość
zwiększy się o 30m/s
( wskazówka: w podpunkcie d i e skorzystaj z prawa zachowania energii)
Prosze o rozwiązanie wszystkich zadan a nie jedynie odpowiedzi... z gory dzieki i pzdr
m = 40 000 kg v = 108 km/h = 30 m/s h = 1000 m
Te wartości liczbowe są mało realne niestety no ale trudno :/
a) Ek = 0.5*m*v^2 = 0.5*40 000*30^2 = 18 000 000 J = 18 MJ
b) Ep = m*g*h = 40 000*10*1000 = 400 000 000 J = 400 MJ
c) Em = Ek + Ep = 18 + 400 = 418 MJ
Dalej niestety kolejny bezsensowny pomysł :( (tzw. wskazówka) - samolot leci z napędem silników więc nie może być mowy o zachowaniu energii mechanicznej. Dochodzą jeszcze siły oporu ale już mniejsza z nimi.
Ewentualnie takie pomysły z zachowaniem energii mogłyby być stosowane dla szybowca (i to też przy pominięciu oporów - o co trudno raczej).
Szybowiec o takiej masie? :D
Dobra załóżmy, że akurat praca siły ciągu jest równa co do wartości pracy sił oporu :) i już policzmy tak jak sobie autor wyobrażał :/
d) Em = Ek' + Ep' = const.
Em = m*g*H + 0.5*m*v'^2 -----> v = pierwiastek(2*Em/m - 2*g*H) = pierwiastek(2*418 000 000/40 000 - 2*10*2000) = :DDDD
Pierwiastek z ujemnej liczby :)
Samolot ma za mało energii, żeby bez napędu wznieść się na 2km.
e) Em = Ek' + Ep' = const.
Em = m*g*H + 0.5*m*v'^2 -----> H = Em/(m*g) - 0.5*v'^2/g = 418 000 000/(40 000*10) - 0.5*60^2/10 = 865 m