Номер 2, страница 195 - гдз по физике 10 класс учебник Грачев, Погожев

Авторы: Грачев А. В., Погожев В. А., Салецкий А. М., Боков П. Ю.
Тип: Учебник
Серия: алгоритм успеха
Издательство: Просвещение
Год издания: 2011 - 2025
Уровень обучения: базовый и углублённый
Цвет обложки: бирюзовый изображена солнечная система со всеми планетами
ISBN: 978-5-09-091742-1
Популярные ГДЗ в 10 классе
Упражнения. Параграф 33. Потенциальная энергия. Глава 4. Законы сохранения в механике. Механика - номер 2, страница 195.
№2 (с. 195)
Условие. №2 (с. 195)
скриншот условия


2. Тело массой $m$ переводят с начальной высоты $h_0$ на конечную высоту $h_\text{к} = 4h_0$ по произвольной траектории. Чему равна начальная потенциальная энергия системы «тело массой m — Земля»? Чему равна конечная потенциальная энергия этой системы? Чему равна разность начальной и конечной потенциальной энергии? Чему равна работа силы тяжести при переводе тела из начального состояния в конечное? Сравните работу силы тяжести и разность начальной и конечной потенциальной энергии системы «тело — Земля».
Решение. №2 (с. 195)
Дано:
Масса тела: $m$
Начальная высота: $h_0$
Конечная высота: $h_k = 4h_0$
Ускорение свободного падения: $g$
Найти:
$E_{p0}$ - начальная потенциальная энергия
$E_{pk}$ - конечная потенциальная энергия
$E_{p0} - E_{pk}$ - разность начальной и конечной потенциальной энергии
$A_g$ - работа силы тяжести
Сравнить $A_g$ и $E_{p0} - E_{pk}$
Решение:
Чему равна начальная потенциальная энергия системы «тело массой m — Земля»?
Потенциальная энергия тела в поле тяготения Земли вычисляется по формуле $E_p = mgh$, где $h$ — высота тела над некоторым нулевым уровнем. В начальный момент времени тело находится на высоте $h_0$. Следовательно, его начальная потенциальная энергия равна:
$E_{p0} = mgh_0$
Ответ: Начальная потенциальная энергия равна $E_{p0} = mgh_0$.
Чему равна конечная потенциальная энергия этой системы?
В конечный момент времени тело находится на высоте $h_k = 4h_0$. Подставляя это значение в формулу для потенциальной энергии, получаем:
$E_{pk} = mgh_k = mg(4h_0) = 4mgh_0$
Ответ: Конечная потенциальная энергия равна $E_{pk} = 4mgh_0$.
Чему равна разность начальной и конечной потенциальной энергии?
Найдем разность между начальной ($E_{p0}$) и конечной ($E_{pk}$) потенциальной энергией:
$E_{p0} - E_{pk} = mgh_0 - 4mgh_0 = -3mgh_0$
Ответ: Разность начальной и конечной потенциальной энергии равна $E_{p0} - E_{pk} = -3mgh_0$.
Чему равна работа силы тяжести при переводе тела из начального состояния в конечное?
Работа консервативной силы, какой является сила тяжести, равна изменению потенциальной энергии, взятому с противоположным знаком: $A_g = -\Delta E_p = -(E_{pk} - E_{p0})$. Это эквивалентно разности начальной и конечной потенциальной энергии: $A_g = E_{p0} - E_{pk}$. Так как сила тяжести ($F_g=mg$) направлена вертикально вниз, а перемещение тела имеет вертикальную составляющую, направленную вверх и равную $h_k - h_0 = 3h_0$, работа силы тяжести отрицательна.
$A_g = E_{p0} - E_{pk} = -3mgh_0$
Ответ: Работа силы тяжести равна $A_g = -3mgh_0$.
Сравните работу силы тяжести и разность начальной и конечной потенциальной энергии системы «тело — Земля».
Сравнивая результаты, полученные в предыдущих пунктах, мы видим, что работа силы тяжести $A_g = -3mgh_0$ и разность начальной и конечной потенциальной энергии $E_{p0} - E_{pk} = -3mgh_0$ равны между собой. Это является фундаментальным свойством консервативных сил: работа такой силы по перемещению тела между двумя точками равна разности потенциальных энергий в начальной и конечной точках.
Ответ: Работа силы тяжести равна разности начальной и конечной потенциальной энергии системы: $A_g = E_{p0} - E_{pk}$.
Другие задания:
Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.
Присоединяйтесь к Телеграм-группе @top_gdz
ПрисоединитьсяМы подготовили для вас ответ c подробным объяснением домашего задания по физике за 10 класс, для упражнения номер 2 расположенного на странице 195 к учебнику серии алгоритм успеха 2011 года издания для учащихся школ и гимназий.
Теперь на нашем сайте ГДЗ.ТОП вы всегда легко и бесплатно найдёте условие с правильным ответом на вопрос «Как решить ДЗ» и «Как сделать» задание по физике к упражнению №2 (с. 195), авторов: Грачев (Александр Васильевич), Погожев (Владимир Александрович), Салецкий (Александр Михайлович), Боков (Павел Юрьевич), ФГОС (старый) базовый и углублённый уровень обучения учебного пособия издательства Просвещение.