Вправи: 9 (6)

6. Вантаж масою 40 кг скинули з літака. Після того як на висоті 400 м швидкість руху вантажу досягла 20 м/с, він почав рухатися рівномірно. Визначте: 1) повну механічну енергію вантажу: а) на висоті 400 м; б) в момент приземлення; 2) енергію, на яку перетворилася частина механічної енергії вантажу.

Дано: m = 40 кг; h1 = 400 м; $\upsilon$ = 20 $\frac{м}{с}$;	Розв’язання: 1) Вантаж спочатку вільно падає і проходить шлях h2 = $\frac{\upsilon^{2} - \ \upsilon_{0}^{2}}{2g}$, де $\upsilon$о = 0, h2 = $\frac{(20\ \frac{м}{с})}{2\ \bullet \mathbf{\ }10\ \frac{м}{с^{2}}}$ = 20 м. Тому повна механічна енергія вантажу на висоту 400 м — потенціальна енергія вантажу в момент скидання з літака. Е1 = mg(h1 + h2),
E1 – ?, E2 – ?, E3 – ?

Е₁ = 40 кг • 10$\ \frac{м}{с^{2}}$ • (400 м + 20 м) = 168 кДж.

2) В момент приземлення вантаж мав швидкість 20 $\frac{м}{с}$. Тому повна механічна енергія вантажу в момент приземлення — кінетична енергія вантажу в цей момент.

Е₂ = $\frac{m\upsilon^{2}}{2}$, E₂ = $\frac{40\ кг\ \bullet \mathbf{\ }(20\ \frac{м}{с})^{2}}{2}$ = 8 кДж.

3) Енергія, на яку перетворилася частина механічної енергії вантажу:

Е₃ = Е₁ – Е₂.

Е₃ = 168 кДж – 8 кДж = 160 кДж.

Відповідь: Е₁ = 168 кДж, Е₁ = 8 кДж, Е₃ = 160 кДж.