Một máy bay có khối lượng 200 tấn đang bay với tốc độ ổn định 720 km/h ở độ cao 10 km so với mặt đất. Chọn gốc thế năng ở mặt đất, tính động năng và thế năng trọng trường của máy bay.

Để tính động năng và thế năng trọng trường của máy bay, chúng ta sẽ sử dụng các công thức sau: 1. **Động năng (Ek)** được tính bằng công thức: \[ E_k = \frac{1}{2} m v^2 \] Trong đó: - \( m \) là khối lượng (đơn vị: kg) - \( v \) là tốc độ (đơn vị: m/s) 2. **Thế năng trọng trường (Ep)** được tính bằng công thức: \[ E_p = mgh \] Trong đó: - \( m \) là khối lượng (đơn vị: kg) - \( g \) là gia tốc trọng trường (khoảng 9.81 m/s²) - \( h \) là độ cao so với mặt đất (đơn vị: m) ### Bước 1: Chuyển đổi đơn vị - Khối lượng máy bay: \( 200 \) tấn = \( 200 \times 1000 = 200000 \) kg - Tốc độ: \( 720 \) km/h = \( \frac{720 \times 1000}{3600} = 200 \) m/s - Độ cao: \( 10 \) km = \( 10 \times 1000 = 10000 \) m ### Bước 2: Tính động năng Áp dụng công thức động năng: \[ E_k = \frac{1}{2} m v^2 = \frac{1}{2} \times 200000 \times (200)^2 \] \[ E_k = \frac{1}{2} \times 200000 \times 40000 = 4000000000 \text{ J} = 4 \times 10^9 \text{ J} \] ### Bước 3: Tính thế năng trọng trường Áp dụng công thức thế năng trọng trường: \[ E_p = mgh = 200000 \times 9.81 \times 10000 \] \[ E_p = 200000 \times 9.81 \times 10000 = 1962000000 \text{ J} = 1.962 \times 10^9 \text{ J} \] ### Kết quả - Động năng của máy bay là \( 4 \times 10^9 \) J. - Thế năng trọng trường của máy bay là \( 1.962 \times 10^9 \) J.