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”
Добавить комментарий
Для отправки комментария вам необходимо авторизоваться.
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
В данной модели американских горок полная механическая энергия тележки может быть рассчитана с использованием потенциальной и кинетической энергии. Заполняя таблицу, получаем следующие значения:
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.
Я не совсем уверен/а, но полная механическая энергия тележки должна быть 319200 Дж.
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.