Как найти полную механическую энергию ученика 7 класса относительно Земли?

1. Для того, чтобы найти полную механическую энергию ученика 7 класса относительно поверхности земли, необходимо рассмотреть два компонента его энергии: кинетическую и потенциальную.

2. Кинетическая энергия ученика определяется как \( E_k = \frac{1}{2} m v^2 \), где m - масса ученика, v - скорость. Подставляя значения, получаем: \( E_k = \frac{1}{2} \times 50 \times (1500 \times \frac{1000}{3600})^2 = 347222.22 \) Дж.

3. Потенциальная энергия ученика на высоте h над поверхностью земли определяется как \( E_p = mgh \), где g - ускорение свободного падения, h - высота. Подставляя значения, получаем: \( E_p = 50 \times 9.81 \times 5000 = 2452500 \) Дж.

4. Таким образом, полная механическая энергия ученика равна сумме кинетической и потенциальной энергий: \( E_{\text{полн}} = E_k + E_p = 2799722.22 \) Дж.

5. По поводу наличия механической энергии ученика относительно кресла самолета: кресло является инерционной системой отсчета, что означает отсутствие разницы в скорости между учеником и креслом внутри самолета. Следовательно, ученик не обладает механической энергией относительно кресла, поскольку их движение относительно друг друга можно считать неподвижным.

6. Тем не менее, когда самолет находится в движении, внутри него создается инерционная система отсчета, где ученик все равно обладает кинетической энергией относительно самолета и потенциальной энергией относительно поверхности земли.

7. Важно отметить, что механическая энергия ученика сохраняется внутри замкнутой системы, где действуют силы сохранения механической энергии, и может преобразовываться между кинетической и потенциальной формами в зависимости от изменений скорости и высоты полета.