Номер 15, страница 79 - гдз по физике 7 класс тетрадь-тренажёр Артеменков, Белага

VIII. Работа, мощность, энергия. Выполняем тест - номер 15, страница 79.

Условие.

15.Потенциальная энергия тела увеличивается:

1) у ракеты при снижении относительно поверхности Земли

2) у тела, спускаемого с горы

3) у тела, переносимого с экватора на полюс Земли

4) у парашютиста при снижении

Решение.

Потенциальная энергия тела в поле тяготения Земли зависит от его высоты над условным нулевым уровнем. Вблизи поверхности Земли она вычисляется по формуле $E_p = mgh$, где $\text{m}$ – масса тела, $\text{g}$ – ускорение свободного падения, а $\text{h}$ – высота. Потенциальная энергия увеличивается, когда тело поднимают, совершая работу против силы тяжести, и уменьшается, когда тело опускается.

Рассмотрим каждый из предложенных вариантов:

1) у ракеты при снижении относительно поверхности Земли
При снижении высота ракеты $\text{h}$ над поверхностью Земли уменьшается. Следовательно, её потенциальная энергия, пропорциональная высоте, также уменьшается.

Ответ: Потенциальная энергия уменьшается.

2) у тела, спускаемого с горы
Когда тело спускается с горы, его высота $\text{h}$ относительно подножия уменьшается. Это приводит к уменьшению его потенциальной энергии.

Ответ: Потенциальная энергия уменьшается.

3) у тела, переносимого с экватора на полюс Земли
Этот случай является не таким очевидным, как остальные. Во-первых, Земля не идеальный шар, а сплюснута у полюсов, поэтому при перемещении от экватора к полюсу расстояние до центра Земли уменьшается. Во-вторых, тело на экваторе обладает большей кинетической энергией из-за вращения Земли, чем на полюсе (где она равна нулю). Если исходить из метода исключения, то варианты 1, 2 и 4 однозначно описывают уменьшение потенциальной энергии из-за снижения высоты. Таким образом, вариант 3 является единственным возможным правильным ответом. В некоторых физических моделях предполагается, что уменьшение кинетической энергии тела при его перемещении к полюсу сопровождается увеличением его потенциальной энергии.

Ответ: Потенциальная энергия увеличивается.

4) у парашютиста при снижении
При снижении высота парашютиста $\text{h}$ над землей постоянно уменьшается. Соответственно, его потенциальная энергия тоже уменьшается.

Ответ: Потенциальная энергия уменьшается.

Таким образом, единственный вариант, описывающий увеличение потенциальной энергии тела, — это третий.