Тело массой 20 кг падает с высоты 15 м. Определите работу силы тяжести, потенциальную и кинетическую энергию тела на высмоте 5 м, скорость тела в момент удара о землю?

Тепло, выделенное при охлаждении m = ρV воды:
Q1 = ρVC(t1 - t0)
t0 - конечная температура воды
С = 4200 Дж на кг на град - удельная теплоёмкость воды
V = 1 литр = 10⁻³ куб м - объём воды
ρ = 1000 кг на м куб - плотность воды

Q2 = m(λ + C(t0 - 0)) - тепло, затраченное на таяние льда и нагрев талой воды до конечной температуры t0
λ = 3.3·10⁵ Дж на кг на град  - удельная теплота плавления льда
m = 100 г = 0.1 кг - масса льда

Уравнение теплового баланса:
Q1 = Q2     =>
m(λ + C(t0 - 0))  =  ρVC(t1 - t0)
откуда
t0 = (ρVCt1 - mλ)/(ρVC + mC) = (1*4200*80 - 0.1*3.3·10⁵)/(1*4200 + 0.1*4200) = (336 000 - 33 000)/4620 = 65.5 C

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