Номер 6, страница 133 - гдз по физике 10 класс учебник Хижнякова, Синявина

Механика. Глава 4. Законы сохранения в механике. Параграф 25. Потенциальная энергия. Теорема о потенциальной энергии. Вопросы - номер 6, страница 133.

Условие.

6. Какое состояние систем тел выбрано за нулевой уровень на графиках (см. рис. 96–98) зависимости потенциальной энергии взаимодействующих тел от расстояния?

Рис. 96

Решение.

Рис. 96
На данном графике представлена зависимость потенциальной энергии тела в поле тяготения Земли от высоты $\text{h}$. Эта зависимость является линейной и описывается формулой $E_п = mgh$. Из графика следует, что при высоте $h=0$ потенциальная энергия $E_п$ также равна нулю. Такое состояние соответствует положению тела на поверхности, от которой производится отсчет высоты.
Ответ: За нулевой уровень выбрано состояние, в котором тело находится на поверхности, от которой отсчитывается высота ($h=0$).

Рис. 97
На графике показана зависимость потенциальной энергии упруго деформированной пружины от ее удлинения (смещения) $\text{x}$. Эта зависимость является квадратичной ($E_п = \frac{kx^2}{2}$). График представляет собой параболу, вершина которой находится в начале координат. Это означает, что при $x=0$, когда пружина не растянута и не сжата, ее потенциальная энергия $E_п$ равна нулю.
Ответ: За нулевой уровень выбрано состояние, в котором пружина не деформирована ($x=0$).

Рис. 98
Этот график иллюстрирует зависимость потенциальной энергии для тел, взаимодействующих посредством гравитационных или кулоновских (между разноименными зарядами) сил. Потенциальная энергия гравитационного взаимодействия описывается формулой $E_п = -G\frac{m_1m_2}{r}$. Как видно из графика и формулы, потенциальная энергия отрицательна и асимптотически приближается к нулю, когда расстояние $\text{r}$ между телами стремится к бесконечности ($r \to \infty$).
Ответ: За нулевой уровень выбрано состояние, в котором взаимодействующие тела удалены друг от друга на бесконечно большое расстояние.