ответ: 2,38*10¹⁰Дж
Объяснение: «Боинг 747-400» с дальностью полета до 14 тысяч километров и вместимостью в 660 пассажиров весит 181,1 тонны, его взлётная масса 397 тонн. Самый «сильный» в этой линейке «Боинг 747-800».
Потенциальная энергия – это энергия взаимодействия. Потенциальная энергия тела, поднятого над землей, определяется массой тела, ускорением свободного падения и расположением тела относительно земли:
Еп=mgh, где:
где m масса тела, ; высота тела над землей, ; – ускорение свободного падения.
m=181,1т=181100кг
h=10км=10000м
V=900км/час=250м/с
Еп= 181100*10*10000=1,81*10¹⁰Дж
Кинетическая энергия – энергия движения тела. Она определяет запас энергии тела, которое обладает скоростью.
Ек=mV²/2
где m - масса тела, ; – скорость тела.
Ек=181100*250²/2=5659375000 Дж
Полная энергия равна сумме потенциальной и кинетической энергий:
Е=Еп+Ек=1,81*10+5659375000=2,38*10¹⁰Дж
V = V0 + a*t, где V - скорость тела в момент времени t; V0 - скорость тела в начальный момент; а - ускорение.
Запишем систему уравнений в соответствии с этой формулой:
V2 = V1 + a*t (1)
Vx = V1 + a*t2 (2)
где t - это время всего заезда; t2 - время за которое болид проехал 1/4 пути.
Понятно, что:
t = 2L/(V1 + V2), где L - это весь путь.
t2 = 2L/4(V1 + V2) = L/(V1 + V2)
Подставим значения t в уравнение (1), и выразим из него ускорение а:
а = (V2 - V1)*(V1 + V2)/2L
Подставим значения t2 и ускорения а в уравнение (2):
Vx = V1 + (V2 - V1)(V1 + V2)/2L * L/2(V1 +V2) = V1 + (V2 - V1)/4 = 40 + 58/4 = 54.5 м/с
ответ: на 1/4 пути болид будет ехать со скоростью 54.5 м/с