Номер 2, страница 117, часть 2 - гдз по физике 7 класс учебник Белага, Воронцова

Часть 2. Глава 8. Работа, мощность, энергия. Параграф 76. Решение задач. Задачи для самостоятельного решения - номер 2, страница 117.

Условие.

2. Определите потенциальную энергию 50 $м^3$ воды, поднятой плотиной на высоту 45 м.

Решение.

Дано:

Объем воды, $V = 50 \text{ м}^3$

Высота, $h = 45 \text{ м}$

Плотность пресной воды, $\rho \approx 1000 \text{ кг/м}^3$

Ускорение свободного падения, $g \approx 9,8 \text{ м/с}^2$

Найти:

Потенциальную энергию, $E_п$ - ?

Решение:

Потенциальная энергия тела, поднятого над поверхностью Земли, определяется по формуле:

$E_п = mgh$

где $\text{m}$ – масса тела, $\text{g}$ – ускорение свободного падения, $\text{h}$ – высота, на которую поднято тело.

В условии задачи дана не масса воды, а ее объем. Массу можно найти, зная объем и плотность, по формуле:

$m = \rho V$

Подставим это выражение в формулу для потенциальной энергии:

$E_п = \rho Vgh$

Теперь мы можем подставить все известные значения в полученную формулу и выполнить вычисления.

$E_п = 1000 \frac{\text{кг}}{\text{м}^3} \cdot 50 \text{ м}^3 \cdot 9,8 \frac{\text{м}}{\text{с}^2} \cdot 45 \text{ м}$

$E_п = 50000 \text{ кг} \cdot 9,8 \frac{\text{м}}{\text{с}^2} \cdot 45 \text{ м} = 22050000 \text{ Дж}$

Результат можно представить в более удобном виде, переведя джоули в мегаджоули (МДж), учитывая, что $1 \text{ МДж} = 10^6 \text{ Дж}$.

$E_п = \frac{22050000}{1000000} \text{ МДж} = 22,05 \text{ МДж}$

Ответ: потенциальная энергия воды составляет $22050000 \text{ Дж}$ или $22,05 \text{ МДж}$.