Номер 5, страница 129 - гдз по физике 7 класс учебник Пурышева, Важеевская

5. Камень массой 20 кг находится на высоте 100 м относительно земли. Чему равна его потенциальная энергия?

Дано:

Масса камня $m = 20$ кг

Высота $h = 100$ м

Все данные предоставлены в системе СИ.

Найти:

Потенциальную энергию $E_p$

Решение:

Потенциальная энергия тела, поднятого над поверхностью земли, вычисляется по формуле:

$E_p = m \cdot g \cdot h$

где $m$ — масса тела, $h$ — высота, на которую поднято тело относительно нулевого уровня (в данном случае, поверхности земли), а $g$ — ускорение свободного падения.

Примем стандартное значение ускорения свободного падения у поверхности Земли $g \approx 9.8$ м/с².

Теперь подставим числовые значения в формулу:

$E_p = 20 \, \text{кг} \cdot 9.8 \, \text{м/с}^2 \cdot 100 \, \text{м}$

Выполним вычисления:

$E_p = 196 \cdot 100 = 19600 \, \text{Дж}$

Полученное значение можно выразить в килоджоулях (кДж). Учитывая, что 1 кДж = 1000 Дж, имеем:

$E_p = \frac{19600}{1000} \, \text{кДж} = 19.6 \, \text{кДж}$

Ответ: потенциальная энергия камня равна $19600$ Дж (или $19.6$ кДж).