Дикий гусь массой 3 кг. летел со скоростью 3 м\с. чему равно его кинетическая энергия

дано:

m = 3 кг

v = 3 м/с

e - ?

 

решение:

e = 1/2 m  · v²

e = 1/2 3  · 3² = 1,5  · 9 = 13,5 дж

 

ответ: 13,5 дж

Для начала разберемся с тем, каким видом энергии обладал мальчик в начале спуска и в конце изначально, находясь на высоте h от начала горки и обладая начальной скоростью v0, мальчик обладал потенциальной и кинетической энергиями. затем, по мере спуска, вся его начальная энергия ek0 + ep переходит в кинетическую в конце спуска ek. запишем закон сохранения энергии: mgh + (m v0²)/2 = (m v²)/2. разделим обе части на 2 и массу: 2gh + v0² = v², v0 = sqrt(v² - 2gh). v0 = sqrt(225 - 200) = 5 м/c

Мощность равна энергии, которая необходима, чтобы поднять требуемую массу воды на высоту башни за секунду. значит сначала надо узнать, сколько воды в секунду требуется жителям. на каждого человека в сутки нужно 10 л воды. так как плотность воды равна 1кг/л, то будем считать сразу массу, а не объём.  значит в секунду жителю нужно 10/86400 кг воды. (86400 это секунд в сутках 60*60*24=86400). в итоге всем жителям в каждую секунду требуется воды 20000*10/86400 кг=2,32 кг (округлённо). чтобы поднять эту массу на высоту 50 м необходима энергия e=mgh; e=2.32*10*50=1160 дж. так как такая энергия нужна каждую секунду, то по сути такой мощности и должен быть насос p=1160 вт.