Работа американских горок с использованием закона сохранения полной механической энергии
Как работают американские горки, используя закон сохранения полной механической энергии? Какова полная механическая
Как работают американские горки, используя закон сохранения полной механической энергии? Какова полная механическая энергия тележки, если ее масса составляет 336 кг и она движется по горке, где высота всех виражей меньше высоты начальной точки? Предоставленная модель американских горок показывает значения потенциальной энергии и высоты на четырех пунктах. Кинетическую энергию следует рассчитать, используя данные о скорости. Заполните таблицу, используя эти данные. Полную механическую энергию тележки следует выразить в джоулях, округлив значение до целого числа. Высоту и скорость следует округлить до десятых, а величину энергии - до целых чисел.
11.12.2023 07:39
Написать свой ответ:
Объяснение:
Американские горки работают в соответствии с законом сохранения полной механической энергии, который утверждает, что в закрытой системе механическая энергия остается постоянной. Полная механическая энергия тележки включает в себя ее потенциальную энергию, связанную с ее расположением на высоте, и кинетическую энергию, связанную с ее движением.
Чтобы рассчитать полную механическую энергию тележки на каждой точке горки, необходимо суммировать ее потенциальную и кинетическую энергии. Потенциальная энергия (U) рассчитывается по формуле U = m * g * h, где m - масса тележки, g - ускорение свободного падения, h - высота точки.
Кинетическая энергия (K) рассчитывается по формуле K = (1/2) * m * v^2, где v - скорость тележки.
Полная механическая энергия (E) тележки рассчитывается как сумма потенциальной и кинетической энергий: E = U + K.
Пример использования:
Данные о потенциальной энергии (U) и высоте (h) в четырех точках горки
| Точка | Потенциальная энергия (U) | Высота (h) |
|-------|------------------------|-----------|
| 1 | 2000 Дж | 20 м |
| 2 | 1000 Дж | 10 м |
| 3 | 800 Дж | 8 м |
| 4 | 500 Дж | 5 м |
Данные о кинетической энергии (K) и скорости (v) тележки
| Точка | Кинетическая энергия (K) | Скорость (v) |
|-------|------------------------|--------------|
| 1 | 300 Дж | 15 м/c |
| 2 | 500 Дж | 20 м/c |
| 3 | 400 Дж | 16 м/c |
| 4 | 200 Дж | 10 м/c |
Для рассчета полной механической энергии (E) на каждой точке, нужно сложить значение потенциальной энергии (U) и кинетической энергии (K).
Таким образом, полная механическая энергия тележки на каждой точке горки будет:
| Точка | Полная механическая энергия (E) |
|-------|-------------------------------|
| 1 | 2300 Дж |
| 2 | 1500 Дж |
| 3 | 1200 Дж |
| 4 | 700 Дж |
Совет: Для лучшего понимания работы американских горок и применения закона сохранения полной механической энергии, рекомендуется проводить практические эксперименты или рассматривать реальные примеры работы горок. Также полезно ознакомиться с формулами и единицами измерения, используемыми в расчетах.
Упражнение:
Какова полная механическая энергия тележки, если ее масса составляет 500 кг и она движется по горке, где высота пункта равна 30 м? Скорость тележки в этой точке составляет 10 м/c. Какова полная механическая энергия тележки?