Условие задачи:

Самолет массой 2 т летит со скоростью 50 м/с. На высоте 420 м он переходит на снижение (при выключенном двигателе) и совершает посадку, имея скорость 30 м/с. Определить работу силы сопротивления воздуха во время планирующего полета.

Задача №2.7.43 из «Сборника задач для подготовки к вступительным экзаменам по физике УГНТУ»

Дано:

\(m=2\) т, \(\upsilon_0=50\) м/с, \(H=420\) м, \(\upsilon=30\) м/с, \(A-?\)

Решение задачи:

Схема к решению задачиЭту задачу очень легко решить, если применить закон сохранения энергии. Поскольку на самолет действует неконсервативная сила (сила сопротивления воздуха), то работа этой силы равна изменению полной механической энергии самолета. Изначально у самолета имелась кинетическая и потенциальная энергия, при посадке — только кинетическая, поэтому:

\[A = \frac{{m{\upsilon ^2}}}{2} — \left( {\frac{{m\upsilon _0^2}}{2} + mgH} \right)\]

\[A = \frac{m}{2}\left( {{\upsilon ^2} — \upsilon _0^2 — 2gH} \right)\]

Переведем массу самолета из тонн в килограммы:

\[2\;т = 2000\;кг\]

Посчитаем ответ:

\[A = \frac{{2000}}{2}\left( {{{30}^2} — {{50}^2} — 2 \cdot 10 \cdot 420} \right) =  — 10000000\;Дж =  — 10\;МДж\]

Работа силы сопротивления воздуха отрицательна, поскольку в каждый момент времени вектор силы сопротивления противонаправлен вектору элементарного перемещения.

Ответ: -10 МДж.

Если Вы не поняли решение и у Вас есть какой-то вопрос или Вы нашли ошибку, то смело оставляйте ниже комментарий.

Смотрите также задачи:

2.7.42 Начальная скорость пули 600 м/с, её масса 10 г. Под каким углом к горизонту она
2.7.44 Тело массой 3 кг падает вертикально вниз с начальной скоростью 2 м/с. Найти работу
2.7.45 Трактор имеет тяговую мощность на крюке, равную 72 кВт. С какой скоростью может

Пожалуйста, поставьте оценку
( 21 оценка, среднее 4.43 из 5 )
Вы можете поделиться с помощью этих кнопок:
Комментарии: 9
  1. Наталья

    Спрашивали о работе силы трения. А сила тяжести не работала?)))

  2. Антон

    Здравствуйте, огромное спасибо за ваш труд. Благодаря вам мои знание увеличиваются, а трудности сходят на нет. Где и как ваш проект можно поддержать материально?

    1. Easyfizika (автор)

      Здравствуйте! Рады, что оказались кому полезными.
      Приятно слышать такие слова, это лучшая награда :smile:

  3. Вита

    Объясните первое действие, почему скобки?

    1. Easyfizika (автор)

      Сумма в скобках — полная начальная механическая энергия самолета. Можно записать без скобок, вот так:\[A = \frac{{m{\upsilon ^2}}}{2} — \frac{{m\upsilon _0^2}}{2} — mgH\]

  4. Аноним

    Скажите пожалуйста, почему мы вычитаем из Ek2 сумму Ek1 и E n1, если по формуле мы из начальной E вычитаем конечную?

    1. Easyfizika (автор)

      Вообще, работа внешних сил равна изменению полной механической работы, причем мы должны из конечной полной механической энергии вычесть начальную.
      Поэтому я хочу уточнить, о какой формуле Вы ведете речь?

  5. Аноним

    Объясните второе действие, пожалуйста.

    1. Easyfizika (автор)

      Я сначала раскрыл скобки, а потом вынес за скобки общий множитель \(\frac{m}{2}\).

Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: