Номер 629, страница 73 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Перышкин

7 класс. Работа и мощность. Энергия. 27. Энергия. Потенциальная и кинетическая энергия - номер 629, страница 73.

Решение.

Решение

Потенциальная энергия тела в поле тяготения Земли зависит от его массы и высоты его центра масс над выбранным нулевым уровнем. Она вычисляется по формуле: $E_п = mgh$, где $\text{m}$ – масса тела, $\text{g}$ – ускорение свободного падения, а $\text{h}$ – высота центра масс.

За нулевой уровень отсчёта потенциальной энергии примем поверхность стола.

1. В начальном положении, когда книга лежала на столе (показано пунктиром), её центр масс находился на некоторой высоте $h_1$ над столом. Эта высота равна половине толщины книги.

2. В конечном положении, когда книгу поставили вертикально, её центр масс переместился вверх. Новая высота центра масс $h_2$ стала равна половине высоты книги в вертикальном положении.

Из рисунка видно, что высота книги в вертикальном положении значительно больше её толщины. Следовательно, высота центра масс книги увеличилась, то есть $h_2 > h_1$.

Поскольку масса книги $\text{m}$ и ускорение свободного падения $\text{g}$ являются постоянными величинами, а высота центра масс $\text{h}$ увеличилась, то, согласно формуле $E_п = mgh$, потенциальная энергия книги также увеличилась.

Ответ: Да, потенциальная энергия книги изменится. Она увеличится, так как центр масс книги в вертикальном положении находится выше, чем в горизонтальном.