Номер 4, страница 95, часть 2 - гдз по физике 7 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 2. Глава V. Работа, мощность, энергия. Параграф 26. Механическая энергия - номер 4, страница 95.

Условие.

4. Оцените, насколько увеличивается ваша потенциальная энергия при подъёме с первого этажа на третий.

Решение.

Дано:

Поскольку задача требует оценки, введем следующие допущения:

Масса человека: $m = 70$ кг

Высота одного этажа: $h_{эт} = 3$ м

Ускорение свободного падения: $g \approx 10$ м/с²

Подъем с 1-го на 3-й этаж.

Все величины указаны в системе СИ.

Найти:

Изменение потенциальной энергии $\Delta E_p$.

Решение:

Изменение потенциальной энергии тела в поле тяготения Земли вычисляется по формуле:

$\Delta E_p = mgh$

где $\text{m}$ — масса тела, $\text{g}$ — ускорение свободного падения, а $\text{h}$ — изменение высоты.

При подъеме с первого этажа на третий высота изменяется на два этажа. Рассчитаем общее изменение высоты:

$h = (3 - 1) \cdot h_{эт} = 2 \cdot 3 \, \text{м} = 6 \, \text{м}$

Теперь подставим принятые нами значения в формулу для расчета изменения потенциальной энергии:

$\Delta E_p = 70 \, \text{кг} \cdot 10 \, \frac{\text{м}}{\text{с}^2} \cdot 6 \, \text{м} = 4200 \, \text{Дж}$

Полученное значение можно также выразить в килоджоулях:

$4200 \, \text{Дж} = 4.2 \, \text{кДж}$

Ответ: при подъеме с первого на третий этаж потенциальная энергия человека массой 70 кг увеличится примерно на $4200 \, \text{Дж}$ (или $4.2 \, \text{кДж}$), если считать высоту этажа равной 3 м.