Энергия — Задание Физика 8 Класс №00050593

Полная механическая энергия — это сумма потенциальной и кинетической. Здесь закон сохранения механической энергии не работает: воздух тормозит парашют, и часть энергии превращается во внутреннюю, нагревает воздух и ткань. Нам нужно понять, какая из двух частей энергии изменилась и на сколько.

Скорость парашютиста постоянная, $5$ м/с. Масса тоже не меняется. Значит, кинетическая энергия $\dfrac{mv^2}{2}$ за весь спуск одна и та же, её изменение равно нулю.

Меняется только потенциальная энергия. Парашютист опустился на $600 - 100 = 500$ м. Её убыль:

$$\Delta E_{\text{п}} = mg\Delta h = 80 \cdot 10 \cdot 500 = 400\,000\text{ Дж}.$$

Раз кинетическая энергия не изменилась, полная механическая энергия уменьшилась ровно на столько же. Переведём в килоджоули: $400\,000\text{ Дж} = 400\text{ кДж}$.

Проверим себя, посчитав полную энергию в начале и в конце. Кинетическая энергия в обеих точках $\dfrac{80 \cdot 25}{2} = 1000$ Дж. На высоте $600$ м: $80 \cdot 10 \cdot 600 + 1000 = 481\,000$ Дж. На высоте $100$ м: $80 \cdot 10 \cdot 100 + 1000 = 81\,000$ Дж. Разность $481\,000 - 81\,000 = 400\,000$ Дж. Сошлось, и видно, что скорость в разность не вошла.