Номер 3, страница 72 - гдз по физике 7 класс самостоятельные и контрольные работы Марон, Марон

Глава 4. Работа и мощность. Энергия. Самостоятельные работы. СР-59. Механическая энергия. Вариант 1 - номер 3, страница 72.

Условие.

3. Сравните потенциальные энергии шаров 1 и 2 (рис. 107). Ответ обоснуйте. Потенциальная энергия тела определяется формулой $E_p = mgh$.

Рис. 107

Решение.

Дано:

Масса первого шара: $m_1 = 2m$

Высота первого шара: $h_1 = 2h$

Масса второго шара: $m_2 = m$

Высота второго шара: $h_2 = h$

Найти:

Сравнить потенциальные энергии шаров $E_{p1}$ и $E_{p2}$.

Решение:

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

$E_p = mgh$,

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

Вычислим потенциальную энергию для первого шара:

$E_{p1} = m_1 \cdot g \cdot h_1 = (2m) \cdot g \cdot (2h) = 4mgh$

Вычислим потенциальную энергию для второго шара:

$E_{p2} = m_2 \cdot g \cdot h_2 = m \cdot g \cdot h = mgh$

Теперь сравним полученные значения. Для этого найдем отношение потенциальной энергии первого шара к потенциальной энергии второго шара:

$\frac{E_{p1}}{E_{p2}} = \frac{4mgh}{mgh} = 4$

Таким образом, $E_{p1} = 4 \cdot E_{p2}$.

Это означает, что потенциальная энергия первого шара в 4 раза больше потенциальной энергии второго шара.

Ответ: Потенциальная энергия первого шара в 4 раза больше потенциальной энергии второго шара ($E_{p1} = 4E_{p2}$).