Страница 202 - гдз по физике 7 класс учебник Пёрышкин, Иванов

Задание 40. Определите изменение потенциальной энергии вашего тела при подъёме с первого этажа на второй.

Определите изменение потенциальной энергии вашего тела при подъёме с первого этажа на второй.

Для решения этой задачи необходимо знать массу вашего тела и высоту одного этажа. Так как эти значения являются индивидуальными, для примера мы воспользуемся средними данными.

Дано:

Масса тела: $m = 60 \text{ кг}$ (в качестве примера)
Высота подъема (высота одного этажа): $\Delta h = 3 \text{ м}$ (стандартное значение)
Ускорение свободного падения: $g \approx 10 \frac{\text{м}}{\text{с}^2}$ (округленное значение для простоты расчетов)

Все данные представлены в Международной системе единиц (СИ).

Найти:

$\Delta E_p$ — изменение потенциальной энергии.

Решение:

Изменение потенциальной энергии тела ($ \Delta E_p $) при его подъеме на высоту ($ \Delta h $) в поле тяготения Земли вычисляется по формуле:

$\Delta E_p = m \cdot g \cdot \Delta h$

где $m$ — это масса тела, а $g$ — ускорение свободного падения. Потенциальная энергия на первом этаже принимается за нулевой уровень ($h_1 = 0$), тогда на втором этаже высота будет $h_2 = \Delta h$.

Подставим принятые нами значения в формулу, чтобы рассчитать изменение потенциальной энергии:

$\Delta E_p = 60 \text{ кг} \cdot 10 \frac{\text{м}}{\text{с}^2} \cdot 3 \text{ м} = 1800 \text{ Дж}$

Для получения более точного результата можно использовать значение ускорения свободного падения $g \approx 9.8 \frac{\text{м}}{\text{с}^2}$. В этом случае расчет будет выглядеть так:

$\Delta E_p = 60 \text{ кг} \cdot 9.8 \frac{\text{м}}{\text{с}^2} \cdot 3 \text{ м} = 1764 \text{ Дж}$

Вы можете подставить в формулу свою точную массу и измеренную высоту этажа в вашем доме для получения персонального результата.

Ответ: для человека массой $60 \text{ кг}$ при подъеме на этаж высотой $3 \text{ м}$ изменение потенциальной энергии составит $1800 \text{ Дж}$ (или $1764 \text{ Дж}$, если использовать $g = 9.8 \frac{\text{м}}{\text{с}^2}$).