Номер 714, страница 98 - гдз по физике 7 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

Работа и мощность. Энергия. Механическая энергия. Превращение механической энергии одного вида в другой - номер 714, страница 98.

Условие.

714. При каком условии тела равной массы обладают разной потенциальной энергией; разной кинетической энергией? Ответ поясните примерами из техники.

Решение.

Решение

Тела равной массы обладают разной потенциальной энергией

Потенциальная энергия тела в поле тяготения Земли определяется формулой $E_p = mgh$, где $\text{m}$ – масса тела, $\text{g}$ – ускорение свободного падения, а $\text{h}$ – высота тела над условным нулевым уровнем.
Из формулы видно, что при одинаковой массе ($\text{m}$) и постоянном ускорении свободного падения ($\text{g}$), потенциальная энергия ($E_p$) будет разной, если тела находятся на разной высоте ($\text{h}$) относительно одного и того же нулевого уровня.
Пример из техники: Два одинаковых по массе груза, поднимаемых строительным краном. Если один груз поднят на высоту 10 метров, а другой на высоту 20 метров, то второй груз будет обладать вдвое большей потенциальной энергией. Другой пример — ковш экскаватора: чем выше он поднят над землей, тем большей потенциальной энергией обладает (при равной массе грунта в нем).

Ответ: Тела равной массы обладают разной потенциальной энергией, если они находятся на разной высоте относительно одного и того же нулевого уровня.

Тела равной массы обладают разной кинетической энергией

Кинетическая энергия движущегося тела вычисляется по формуле $E_k = \frac{mv^2}{2}$, где $\text{m}$ – масса тела, а $\text{v}$ – его скорость.
Из этой формулы следует, что при равной массе ($\text{m}$) тел их кинетическая энергия ($E_k$) будет различна, если они движутся с разными скоростями ($\text{v}$).
Пример из техники: Два одинаковых автомобиля (одной модели и комплектации, следовательно, равной массы) движутся по дороге. Один едет со скоростью 50 км/ч, а другой – 100 км/ч. Автомобиль, который движется в два раза быстрее, будет обладать в четыре раза большей кинетической энергией, так как энергия пропорциональна квадрату скорости. Другой пример — две одинаковые пули, выпущенные из разных винтовок с разной начальной скоростью. Пуля с большей скоростью будет обладать большей кинетической энергией.

Ответ: Тела равной массы обладают разной кинетической энергией, если они движутся с разными скоростями.