Условие задачи:

Самолет массой 2 т летит со скоростью 50 м/с. На высоте 420 м он переходит на снижение (при выключенном двигателе) и совершает посадку, имея скорость 30 м/с. Определить работу силы сопротивления воздуха во время планирующего полета.

Задача №2.7.43 из «Сборника задач для подготовки к вступительным экзаменам по физике УГНТУ»

Дано:

\(m=2\) т, \(\upsilon_0=50\) м/с, \(H=420\) м, \(\upsilon=30\) м/с, \(A-?\)

Решение задачи:

Эту задачу очень легко решить, если применить закон сохранения энергии. Поскольку на самолет действует неконсервативная сила (сила сопротивления воздуха), то работа этой силы равна изменению полной механической энергии самолета. Изначально у самолета имелась кинетическая и потенциальная энергия, при посадке — только кинетическая, поэтому:

\[A = \frac{{m{\upsilon ^2}}}{2} — \left( {\frac{{m\upsilon _0^2}}{2} + mgH} \right)\]

\[A = \frac{m}{2}\left( {{\upsilon ^2} — \upsilon _0^2 — 2gH} \right)\]

Переведем массу самолета из тонн в килограммы:

\[2\;т = 2000\;кг\]

Посчитаем ответ:

\[A = \frac{{2000}}{2}\left( {{{30}^2} — {{50}^2} — 2 \cdot 10 \cdot 420} \right) =  — 10000000\;Дж =  — 10\;МДж\]

Работа силы сопротивления воздуха отрицательна, поскольку в каждый момент времени вектор силы сопротивления противонаправлен вектору элементарного перемещения.

Ответ: -10 МДж.

Если Вы не поняли решение и у Вас есть какой-то вопрос или Вы нашли ошибку, то смело оставляйте ниже комментарий.

Смотрите также задачи:

2.7.42 Начальная скорость пули 600 м/с, её масса 10 г. Под каким углом к горизонту она
2.7.44 Тело массой 3 кг падает вертикально вниз с начальной скоростью 2 м/с. Найти работу
2.7.45 Трактор имеет тяговую мощность на крюке, равную 72 кВт. С какой скоростью может