Номер 1, страница 127, часть 1 - гдз по физике 10 класс учебник Кронгарт, Казахбаева

1. Какая энергия называется потенциальной? Какие параметры определяют потенциальную энергию тела?

Потенциальной энергией называется энергия, которая определяется взаимным расположением взаимодействующих тел или частей одного и того же тела. Это энергия взаимодействия, величина которой зависит от конфигурации системы (то есть от координат и ориентации тел в пространстве). По сути, это «скрытая» форма энергии, которая может превратиться в кинетическую энергию (энергию движения), как только тела в системе начнут изменять свое положение под действием сил взаимодействия.

Потенциальная энергия вводится для описания работы так называемых консервативных сил (например, силы тяжести, силы упругости). Изменение потенциальной энергии системы при переходе из одного состояния в другое равно работе, совершаемой консервативными силами, взятой с противоположным знаком: $ \Delta E_p = -A_{конс} $. Важной особенностью потенциальной энергии является то, что её абсолютное значение не определено; значение имеет лишь её изменение. Поэтому для расчетов всегда выбирают так называемый нулевой уровень — положение или состояние системы, в котором её потенциальная энергия условно принимается равной нулю.

Параметры, которые определяют потенциальную энергию тела, зависят от конкретного вида взаимодействия. Рассмотрим наиболее распространенные случаи:

1. Гравитационная потенциальная энергия (энергия тела в поле тяготения Земли). Она зависит от:

• массы тела ($\text{m}$);

• ускорения свободного падения ($\text{g}$);

• высоты ($\text{h}$), на которой находится тело относительно выбранного нулевого уровня.

Формула для расчета: $E_p = mgh$.

2. Потенциальная энергия упруго деформированного тела (например, сжатой или растянутой пружины). Она зависит от:

• жёсткости тела ($\text{k}$), характеризующей его упругие свойства;

• величины деформации тела ($\text{x}$) — смещения от положения равновесия.

Формула для расчета: $E_p = \frac{kx^2}{2}$.

Ответ: Потенциальной энергией называют энергию взаимодействия тел или их частей, определяемую их взаимным расположением. Параметры, определяющие потенциальную энергию, зависят от вида взаимодействия: для гравитационной энергии это масса тела, высота над нулевым уровнем и ускорение свободного падения; для энергии упругой деформации — это жёсткость тела и величина его деформации.