Номер 1, страница 104, часть 2 - гдз по физике 7 класс учебник Белага, Воронцова

Часть 2. Глава 8. Работа, мощность, энергия. Параграф 72. Потенциальная и кинетическая энергия. Вопросы и задания - номер 1, страница 104.

Условие.

1. Как рассчитать потенциальную энергию поднятого над поверхностью земли тела?

Решение.

1. Потенциальная энергия тела, поднятого над поверхностью Земли, — это энергия, которой тело обладает вследствие своего положения в гравитационном поле Земли и взаимодействия с ней. Эта энергия определяет работу, которую совершит сила тяжести при падении тела до некоторого условного нулевого уровня.

Для расчета потенциальной энергии тела, находящегося на высоте, которая значительно меньше радиуса Земли, применяется следующая формула:

$E_p = m \cdot g \cdot h$

В этой формуле каждая буква имеет свое значение:

$E_p$ – это искомая потенциальная энергия, которая измеряется в системе СИ в джоулях (Дж).

$\text{m}$ – это масса тела, измеряемая в килограммах (кг).

$\text{g}$ – это ускорение свободного падения. Вблизи поверхности Земли его значение является константой и принимается равным приблизительно $9.8 \, м/с^2$.

$\text{h}$ – это высота, на которую поднято тело, относительно выбранного нулевого уровня. Она измеряется в метрах (м). За нулевой уровень (где $h=0$ и, следовательно, $E_p=0$) чаще всего принимают поверхность Земли.

Таким образом, чтобы рассчитать потенциальную энергию, нужно знать три величины: массу тела, высоту его подъема и значение ускорения свободного падения. Расчет сводится к перемножению этих трех величин.

Важно помнить, что потенциальная энергия является относительной величиной. Ее значение напрямую зависит от выбора нулевого уровня. Например, потенциальная энергия книги, лежащей на столе, будет положительной, если за нулевой уровень принять пол, и будет равна нулю, если за нулевой уровень принять поверхность самого стола.

Ответ: Потенциальную энергию поднятого над поверхностью земли тела рассчитывают по формуле $E_p = mgh$, где $\text{m}$ — масса тела, $\text{g}$ — ускорение свободного падения, а $\text{h}$ — высота подъема тела над условно выбранным нулевым уровнем.