Номер 6, страница 98 - гдз по физике 7 класс контрольные и самостоятельные работы Громцева

Глава 4. Работа и мощность. Энергия. Контрольная работа 4. Вариант № 3 - номер 6, страница 98.

Решение.

Дано:

Масса человека, $m = 60 \text{ кг}$
Начальный этаж: 2
Конечный этаж: 4
Высота между этажами, $h_{эт} = 3 \text{ м}$
Ускорение свободного падения, $g \approx 10 \text{ м/с}^2$

Все данные уже представлены в системе СИ.

Найти:

Изменение потенциальной энергии человека, $\Delta E_p$ - ?

Решение:

Потенциальная энергия тела, поднятого над поверхностью Земли, определяется формулой:
$E_p = mgh$
где $\text{m}$ — масса тела, $\text{g}$ — ускорение свободного падения, а $\text{h}$ — высота тела над нулевым уровнем.

Изменение потенциальной энергии $\Delta E_p$ равно разности между конечной потенциальной энергией ($E_{p2}$) на четвертом этаже и начальной ($E_{p1}$) на втором этаже:
$\Delta E_p = E_{p2} - E_{p1} = mgh_2 - mgh_1 = mg(h_2 - h_1) = mg\Delta h$
где $\Delta h$ — изменение высоты.

Сначала определим, на какую высоту поднялся человек. Он переместился со второго на четвертый этаж, то есть преодолел $4 - 2 = 2$ этажа.
Поскольку высота между этажами составляет 3 м, общее изменение высоты равно:
$\Delta h = 2 \cdot h_{эт} = 2 \cdot 3 \text{ м} = 6 \text{ м}$

Теперь мы можем вычислить изменение потенциальной энергии, подставив известные значения в формулу:
$\Delta E_p = m \cdot g \cdot \Delta h = 60 \text{ кг} \cdot 10 \text{ м/с}^2 \cdot 6 \text{ м} = 3600 \text{ Дж}$

Так как человек поднимался вверх (его высота увеличивалась), его потенциальная энергия также увеличилась. Следовательно, изменение потенциальной энергии является положительной величиной.

Сравнивая полученный результат с предложенными вариантами, мы видим, что правильным является вариант №3.

Ответ: Потенциальная энергия человека увеличилась на 3600 Дж.