Самолет летит горизонтально на высоте 4 км над поверхностью земли со сверхзвуковой скоростью. звук дошел до наблюдателя через время 10 с после того как над ним пролетел самолет. определить скорость самолета.

Допустим  скорость звука 330м  с.сверхзвуковой самолет образует ударную волну, с конусообразным фронтом (конус маха) . угол φ между образующими конуса маха и его осью определяется формулой: sin φ = u/v, где u = 330 м/с — скорость звука в среде, v — неизвестная скорость самолета. наблюдатель начинает слышать звук, когда его достигает этот конус. рассмотрим треугольник abc, где а - точка наблюдателя, c - точка над ним на высоте |ac| = h = 4 км, b - положение самолета в момент t = 10 с (|bc| = v*t) поскольку bc - отрезок горизонтальной траектории самолета, то ac и bc перпендикулярны. это позволяет выразить угол φ (то же самое, что угол "b"), через отношение двух катетов: tg φ = |ac| / |bc| = h / (v*t) получили систему двух уравнений для двух неизвестных v и φ: sin φ = u/v; ) tg φ = h / (v*t); ) воспользовавшись тригонометрическим тождеством: 〖tg〗^2 (φ)=(〖sin〗^2 (φ))/(1-〖sin〗^2 (φ) ) заменим тангенс и синус их значениями из (1) и (2): h^2/(v^2 t^2 )=(u^2/v^2 )/((1-u^2/v^2 ) )=u^2/〖v^2-u〗^2 что легко преобразующееся в линейное уравнение относительно v^2

q=i(2)rt

r=q/i(2)t=900 000 дж/5а*5а*1800с=20 ом

изменение потенциальной энергии груза а=mgh=1000*10*20=200000 дж

с учетом кпд полная работа двигателя а1=200000/0,8=250000 дж

мощность двигателя p=a1/t=250000/10=25000 вт

p=ui

i=p/u=25000/380=658 а