1. Какая скорость достигла стальная ложка, падая без вращения с небоскреба высотой 500 м, если она нагрелась на 0,40С
1. Какая скорость достигла стальная ложка, падая без вращения с небоскреба высотой 500 м, если она нагрелась на 0,40С в результате работы сил сопротивления воздуха и начала падать из состояния покоя?
2. Каков коэффициент полезного действия двигателя самолета при скорости 900 км/ч, мощности двигателя 9,2 МВт и расходе керосина 500 кг на 100 км пути?
25.11.2023 16:18
Решение:
1. В данной задаче мы должны найти скорость, которую достигнет стальная ложка при свободном падении с небоскреба.
Известные данные:
- Высота небоскреба (h) = 500 м
- Изменение температуры (ΔT) = 0,40°C
- Сила сопротивления воздуха (F) вызвала это изменение температуры
Сначала мы найдем работу силы сопротивления воздуха. Работа определяется как произведение силы и перемещения:
\[W = F \cdot h\]
Затем мы используем энергию, чтобы найти скорость тела. Энергия имеет две составляющие - кинетическую (К) и потенциальную (П):
\[П нач. + К нач. + W = П кон. + К кон.\]
Так как ложка начинает падать с покоя, ее начальная кинетическая энергия равна нулю. Потенциальная энергия на высоте равна массе тела умноженной на ускорение свободного падения умноженное на высоту:
\[П нач. = m \cdot g \cdot h\]
Также у нас есть уравнение, связывающее изменение температуры со силой сопротивления воздуха:
\[ΔT = k \cdot F \cdot h\]
Теперь подставим все значения в уравнения и найдем итоговый ответ.
Дополнительный материал:
Задача: Какая скорость достигла стальная ложка, падая без вращения с небоскреба высотой 500 м, если она нагрелась на 0,40С в результате работы сил сопротивления воздуха и начала падать из состояния покоя?
Совет:
Для более легкого понимания материала, рекомендуется изучать основные законы движения тел в пространстве, такие как законы Ньютона, и уметь применять их в различных задачах.
Упражнение:
Какова скорость тела, падающего с высоты 100 м, если его начальная кинетическая энергия равна 200 Дж?