Номер 6, страница 155 - гдз по физике 10 класс учебник часть 1 Генденштейн, Дик

Механика. Глава 3. Законы сохранения в механике. Параграф 19. Энергия. Закон сохранения механической энергии - номер 6, страница 155.

Условие.

6. Напишите выражение для потенциальной энергии груза, поднятого над землёй.

Решение.

6. Потенциальная энергия тела — это энергия, которая определяется взаимным положением тел или частей одного и того же тела и характером сил взаимодействия между ними. Для груза, поднятого над поверхностью Земли, речь идет о гравитационной потенциальной энергии. Она равна работе, которую совершает внешняя сила против силы тяжести при перемещении груза из точки с нулевым потенциалом (обычно это поверхность Земли) в данную точку на высоте $\text{h}$.

Работа $\text{A}$ против силы тяжести $F_т = mg$ при подъеме на высоту $\text{h}$ вычисляется как $A = F_т \cdot h = mgh$. Эта работа сохраняется в виде потенциальной энергии тела.

Таким образом, выражение для потенциальной энергии груза, поднятого над землёй, имеет вид:

$E_p = mgh$

В этой формуле:

• $E_p$ — потенциальная энергия (измеряется в джоулях, Дж).
• $\text{m}$ — масса груза (в килограммах, кг).
• $\text{g}$ — ускорение свободного падения (константа, у поверхности Земли примерно равная $9,8$ м/с²).
• $\text{h}$ — высота, на которую поднят груз относительно нулевого уровня (в метрах, м).

Из формулы видно, что потенциальная энергия груза прямо пропорциональна его массе и высоте, на которую он поднят.

Ответ: $E_p = mgh$.