Номер 4, страница 155 - гдз по физике 7 класс рабочая тетрадь Перышкин

Глава 4. Работа и мощность. Энергия. Параграф 64. (65). Потенциальная энергия - номер 4, страница 155.

Решение.

1. Какой потенциальной энергией относительно Земли обладает тело массой 100 кг на высоте 10 м?

Дано:

$m = 100 \, \text{кг}$
$h = 10 \, \text{м}$

Все данные представлены в системе СИ.

Найти:

$E_п$ - ?

Решение:

Потенциальная энергия тела, поднятого над Землей, вычисляется по формуле:

$E_п = mgh$

где $\text{m}$ - масса тела, $\text{h}$ - высота тела над поверхностью Земли, а $\text{g}$ - ускорение свободного падения. Для упрощения расчетов примем $g \approx 10 \, \text{Н/кг}$.

Подставим известные значения в формулу:

$E_п = 100 \, \text{кг} \cdot 10 \, \frac{\text{Н}}{\text{кг}} \cdot 10 \, \text{м} = 10000 \, \text{Дж}$

Переведем джоули в килоджоули, зная, что $1 \, \text{кДж} = 1000 \, \text{Дж}$:

$10000 \, \text{Дж} = 10 \, \text{кДж}$

Ответ: потенциальная энергия тела равна $10000 \, \text{Дж}$ или $10 \, \text{кДж}$.

2. Молот копра для забивания свай массой 500 кг падает с высоты 10 м. Чему равна совершённая им работа?

Дано:

$m = 500 \, \text{кг}$
$h = 10 \, \text{м}$

Все данные представлены в системе СИ.

Найти:

$\text{A}$ - ?

Решение:

Работа, совершаемая силой тяжести при падении тела, равна изменению его потенциальной энергии. Так как в начале падения тело обладало потенциальной энергией $E_п = mgh$, а в конце (на уровне земли) его потенциальная энергия равна нулю, то совершенная работа равна начальной потенциальной энергии.

Формула для расчета работы силы тяжести:

$A = mgh$

где $\text{m}$ - масса молота, $\text{h}$ - высота падения, а $\text{g}$ - ускорение свободного падения. Примем $g \approx 10 \, \text{Н/кг}$.

Подставим известные значения в формулу:

$A = 500 \, \text{кг} \cdot 10 \, \frac{\text{Н}}{\text{кг}} \cdot 10 \, \text{м} = 50000 \, \text{Дж}$

Переведем джоули в килоджоули:

$50000 \, \text{Дж} = 50 \, \text{кДж}$

Ответ: совершенная молотом работа равна $50000 \, \text{Дж}$ или $50 \, \text{кДж}$.