Номер 630, страница 73 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Перышкин

7 класс. Работа и мощность. Энергия. 27. Энергия. Потенциальная и кинетическая энергия - номер 630, страница 73.

Решение.

Решение

Изменение потенциальной энергии тела в поле тяготения Земли вычисляется по формуле:
$\Delta E_p = mg\Delta h$
где $\text{m}$ — масса тела, $\text{g}$ — ускорение свободного падения, а $\Delta h$ — это изменение высоты центра масс тела.

Согласно условию задачи, медные чайник и миска имеют одинаковую массу ($\text{m}$). Ускорение свободного падения $\text{g}$ также одинаково для обоих тел. Таким образом, чтобы сравнить изменения их потенциальных энергий, необходимо сравнить, на какую высоту переместились их центры масс.

Чайник и миска имеют разную форму. Поэтому, когда они стоят на одной и той же горизонтальной поверхности (сначала на полу, потом на столе), их центры масс находятся на разной высоте относительно этой поверхности. Обычно чайник выше миски, поэтому его центр масс расположен выше. Это означает, что начальная и конечная потенциальные энергии у чайника и миски различны.

Однако в задаче спрашивается об изменении потенциальной энергии. Когда предмет как единое целое перемещают с пола на стол высотой $\text{H}$, каждая его точка поднимается на одну и ту же высоту $\text{H}$. Следовательно, и центр масс каждого предмета (и чайника, и миски) поднимается ровно на высоту стола $\text{H}$.

Таким образом, изменение высоты центра масс для обоих предметов одинаково:
$\Delta h_{чайник} = \Delta h_{миска} = H$

Поскольку массы тел ($\text{m}$) и изменения высоты их центров масс ($\Delta h$) одинаковы, то и изменения их потенциальной энергии будут равны:
$\Delta E_{p, чайник} = mgH$
$\Delta E_{p, миска} = mgH$

Следовательно, изменение потенциальной энергии для чайника и миски одинаково.

Ответ: Да, их потенциальная энергия изменилась одинаково.