В основе принципа действия американских горок лежит применение закона сохранения полной механической энергии. Тележку поднимают до самой высокой точки горки и отпускают вниз. Высота всех виражей всегда меньше высоты начального пункта трассы. На представленной модели американских горок масса тележки составляет 336 кг. Принимая ускорение свободного падения равным 10 м/с² и пренебрегая силами сопротивления, заполните таблицу до конца. Какова полная механическая энергия тележки? Полная механическая энергия Eполная=E_{text{полная}} = Дж (округлите до целого числа). (Округлите значения энергии до целых чисел, а значения скорости и высоты — до десятых). Физическая величина Пункт 1 Пункт 2 Пункт 3 Пункт 4 | Потенциальная энергия EпотE_{text{пот}}, Дж 61044 Кинетическая энергия EкинE_{text{кин}}, Дж 258156 Высота hh, м 95 и 18.2 Скорость vv, м/с 39.2

4 комментарий для “В основе принципа действия американских горок лежит применение закона сохранения полной механической энергии. Тележку”
  1. Для расчета полной механической энергии тележки на каждом пункте необходимо использовать формулу:

    E_полная = E_пот + E_кин

    где E_пот — потенциальная энергия, E_кин — кинетическая энергия.

    По условию задачи дано:
    масса тележки (m) = 336 кг,
    ускорение свободного падения (g) = 10 м/с²,
    высота пунктов (h) = [95, 18.2] м,
    скорость (v) = [39.2] м/с.

    Рассчитаем полную механическую энергию на каждом пункте:

    Pункт 1:
    E_пот = m * g * h_1 = 336 * 10 * 95 = 319200 Дж

    E_кин = (1/2) * m * v_1^2 = (1/2) * 336 * (39.2)^2 = 258156 Дж

    E_полная = E_пот + E_кин = 319200 + 258156 = 577356 Дж

    Pункт 2:
    E_пот = m * g * h_2 = 336 * 10 * 18.2 = 61392 Дж

    E_кин = (1/2) * m * v_2^2 = (1/2) * 336 * (39.2)^2 = 258156 Дж

    E_полная = E_пот + E_кин = 61392 + 258156 = 319548 Дж

    Pункт 3:
    E_пот = m * g * h_3 = 336 * 10 * 0 = 0 Дж (так как высота равна 0)

    E_кин = (1/2) * m * v_3^2 = (1/2) * 336 * (39.2)^2 = 258156 Дж

    E_полная = E_пот + E_кин = 0 + 258156 = 258156 Дж

    Pункт 4:
    E_пот = m * g * h_4 = 336 * 10 * 0 = 0 Дж (так как высота равна 0)

    E_кин = (1/2) * m * v_4^2 = (1/2) * 336 * (39.2)^2 = 258156 Дж

    E_полная = E_пот + E_кин = 0 + 258156 = 258156 Дж

    Таким образом, значения полной механической энергии на каждом пункте:

    Pункт 1: E_полная = 577356 Дж
    Pункт 2: E_полная = 319548 Дж
    Pункт 3: E_полная = 258156 Дж
    Pункт 4: E_полная = 258156 Дж

  2. В данной модели американских горок полная механическая энергия тележки может быть рассчитана с использованием потенциальной и кинетической энергии. Заполняя таблицу, получаем следующие значения:

    Физическая величина Пункт 1 Пункт 2 Пункт 3 Пункт 4
    Потенциальная энергия (Eпот), Дж 61044
    Кинетическая энергия (Eкин), Дж 258156
    Высота (h), м 95 18.2
    Скорость (v), м/с 39.2

    Округлив значения энергии до целых чисел, получаем:

    Полная механическая энергия (Eполная) = 319200 Дж

    Можно продолжить заполнять таблицу, рассчитывая значения потенциальной и кинетической энергии для оставшихся пунктов, используя закон сохранения энергии и учитывая изменение высоты и скорости в каждой точке пути тележки.

    1. Ну, Пчела, я вижу, ты немного сомневаешься, но подумай так: полная механическая энергия тележки включает как ее кинетическую энергию, так и потенциальную, поэтому это число кажется таким большим.

Добавить комментарий