Упражнения 5.5 1. Пуля массой 9 г пробивает доску толщиной 5 см, при этом ее скорость убывает с 600 м/с до 200 м/с. Найдите изменение кинетической энергии и работу, а также значение силы сопротивления, считая ее постоянной величиной. 2. Самолет массой 100 т взлетел на высоту 1 км со скоростью 200 м/с. Какова его механическая энергия относительно Земли? 3. Какую работу нужно затратить, чтобы запустить на орбиту вокруг Земли спутник массой 5 т, если он летит со скоростью 8 км/с на высоте 100 км? Чему равна механическая энергия спутника на орбите? Теоретическое исследование
More Questions From This User See All
Answers & Comments
Delta E_k = (1/2) * m * (v_1^2 - v_2^2) = (1/2) * 0.009 * (600^2 - 200^2) = 1629 Дж
Работа силы сопротивления равна изменению кинетической энергии:
A = Delta E_k = 1629 Дж
Сила сопротивления равна:
F = A / s = 1629 / 0.05 = 32 580 Н
2. Механическая энергия самолета относительно Земли равна сумме его кинетической и потенциальной энергий:
E = E_k + E_p = (1/2) * m * v^2 + m * g * h = (1/2) * 100 000 * 200^2 + 100 000 * 9.81 * 1000 = 2.1 * 10^10 Дж
3. Работа, необходимая для запуска спутника на орбиту, равна изменению его полной энергии:
A = Delta E = (1/2) * m * v^2 - G * M * m / r = (1/2) * 5 000 * (8 000)^2 - 6.67 * 10^-11 * 5 000 * 5.97 * 10^24 / (6 371 000 + 100 000) = 2.6 * 10^11 Дж
Механическая энергия спутника на орбите равна его потенциальной энергии:
E = m * g * h = 5 000 * 9.81 * (6 471 000) = 3.1 * 10^11 Дж