Номер 8, страница 172 - гдз по физике 7 класс учебник Кронгарт, Даданбеков

8. Приведите примеры, доказывающие, что поднятое над поверх-ностью земли тело обладает энергией.

Тело, поднятое над поверхностью Земли, обладает запасом энергии, который называется потенциальной энергией. Энергия — это способность совершать работу. Следовательно, чтобы доказать, что поднятое тело обладает энергией, достаточно показать, что оно способно совершить работу при возвращении в начальное положение (на поверхность земли).

Это можно продемонстрировать на следующих примерах:

Гидроэлектростанция (ГЭС)

Вода в водохранилище, удерживаемая плотиной, находится на большой высоте относительно турбин. Благодаря этому она обладает огромным запасом потенциальной энергии. Когда вода падает вниз по специальным водоводам, ее потенциальная энергия переходит в кинетическую энергию (энергию движения). Этот поток воды вращает лопасти турбин, которые, в свою очередь, приводят в движение генераторы, вырабатывающие электричество. Таким образом, запасенная в поднятой воде энергия совершает работу по вращению турбин.

Строительный копер

При строительстве фундаментов используют копры — машины для забивания свай. Тяжелый молот этой машины поднимают на значительную высоту. В верхнем положении молот обладает большой потенциальной энергией. Когда молот отпускают, он падает под действием силы тяжести и ударяет по свае, совершая работу по ее погружению в грунт. Чем с большей высоты падает молот, тем большей потенциальной энергией он обладал и тем большую работу он совершает.

Водопад

Падающая с уступа вода в водопаде обладает значительной энергией. Эта энергия со временем способна размывать и разрушать даже самые твердые скальные породы у основания водопада, то есть совершать работу по разрушению. Также энергию водопадов раньше использовали для привода в движение водяных мельниц.

Во всех приведенных примерах тело, находясь на высоте $h$, обладало потенциальной энергией $E_p$. Эта энергия зависит от массы тела $m$, высоты $h$ и ускорения свободного падения $g$ (которое на Земле примерно равно $9.8$ м/с²) и вычисляется по формуле:

$E_p = mgh$

При падении или движении вниз эта запасенная энергия преобразуется в другие виды (например, в кинетическую) и совершает работу, что и доказывает ее наличие у изначально поднятого тела.

Ответ: Примерами, доказывающими, что поднятое над поверхностью земли тело обладает энергией, являются работа гидроэлектростанции (где падающая с высоты вода вращает турбины), работа строительного копра (где падающий молот забивает сваи) и природные явления, такие как водопад (падающая вода разрушает скалы у основания). Во всех этих случаях запасенная потенциальная энергия тела, находящегося на высоте, преобразуется в работу при его падении.