Номер 17, страница 118 - гдз по физике 7 класс тесты Чеботарева

Глава 4. Работа и мощность. Энергия. Контрольный тест по темам «Работа», «Мощность», «Энергия». Вариант № 1 - номер 17, страница 118.

Решение.

Решение

Потенциальная энергия — это энергия взаимодействия тел или частей одного тела, которая определяется их взаимным расположением. Существует несколько видов потенциальной энергии, в данном контексте нас интересуют гравитационная потенциальная энергия и потенциальная энергия упругой деформации. Проанализируем каждый из предложенных вариантов.

1) Растянутая пружина

Деформированное (растянутое или сжатое) упругое тело всегда обладает потенциальной энергией упругой деформации. Эта энергия запасается в теле за счет работы, совершенной против упругих сил. Для пружины она вычисляется по формуле $E_p = \frac{kx^2}{2}$, где $\text{k}$ — жесткость пружины, а $\text{x}$ — ее удлинение. Следовательно, растянутая пружина обладает потенциальной энергией.

2) Снаряд, вылетевший из ствола орудия

Снаряд, находящийся в полете, расположен на некоторой высоте $\text{h}$ относительно поверхности Земли. В поле тяготения Земли любое тело, поднятое над условным нулевым уровнем, обладает гравитационной потенциальной энергией. Она определяется формулой $E_p = mgh$, где $\text{m}$ — масса тела, $\text{g}$ — ускорение свободного падения. Таким образом, летящий снаряд обладает потенциальной энергией (а также кинетической, так как он движется).

3) Плывущий прогулочный катер

Выбор нулевого уровня для отсчета потенциальной энергии произволен. Для тела, находящегося на поверхности воды, наиболее естественно принять эту поверхность за нулевой уровень. В этом случае высота катера $\text{h}$ равна нулю, и его гравитационная потенциальная энергия $E_p = mgh$ также равна нулю. Катер не является упруго деформированным, поэтому упругой потенциальной энергией он также не обладает. Катер обладает кинетической энергией за счет своего движения, но не потенциальной.

4) Сосулька на крыше

Сосулька находится на крыше, то есть на значительной высоте $\text{h}$ относительно земли. Поэтому она, как и летящий снаряд, обладает гравитационной потенциальной энергией $E_p = mgh$ относительно поверхности земли. Эта энергия может преобразоваться в кинетическую, если сосулька начнет падать.

Из всех перечисленных тел только плывущий прогулочный катер в рассматриваемой системе отсчета не обладает потенциальной энергией.

Ответ: 3) Плывущий прогулочный катер.