11. Kolibry są najmniejszymi ptakami żyjącymi na Ziemi. Masa przedstawicieli niektórych gatunków wynosi około [tex]2 \mathrm{~g}[/tex] , a prędkość sięga [tex]120 \frac{\mathrm{km}}{\mathrm{h}}[/tex] . Oblicz energię mechaniczną, jaką miałby koliber o takiej masie i prędkości lecący na wysokości [tex]$25 \mathrm{~m}$.[/tex]



Odpowiedź :

Energia mechaniczna kolibra wynosi 1,6J

Energia mechaniczna jest sumą energii potencjalnej i energii kinetycznej:

[tex]E_m=Ep+E_k[/tex]

Dane:

[tex]m=2g=0,002kg[/tex]

[tex]h=25m[/tex]

[tex]g\approx10\frac{m}{s^2}\approx10\frac{N}{kg}[/tex]

[tex]v=120\frac{km}{h}=120*\frac{1000m}{3600s}\approx33,3\frac{m}{s}[/tex]

Obliczamy E_p

[tex]E_p=mgh[/tex]

[tex]E_p=0,002kg*10\frac{N}{kg}*25m[/tex][tex]E_p=0,5J[/tex]

Obliczamy [tex]E_k[/tex]

[tex]E_k=\frac{mv^2}{2}[/tex]

[tex]E_k=\frac{0,002kg*(33,3\frac{m}{s^2})^3 }{2}[/tex]

[tex]E_k\approx1,1J[/tex]

Obliczamy energię mechaniczną:

[tex]E_m=0,5J+1,1J[/tex]

[tex]E_m=1,6J[/tex]