Номер 1, страница 129 - гдз по физике 7 класс учебник Пурышева, Важеевская

✓ Какую энергию называют потенциальной? От каких физических величин она зависит?

Какую энергию называют потенциальной?

Потенциальной энергией называют вид энергии, который определяется взаимным расположением взаимодействующих тел или частей одного тела. Это «скрытая» или «запасенная» энергия системы, которая может быть преобразована в кинетическую энергию (энергию движения) или совершить работу при изменении этого расположения. Понятие потенциальной энергии вводится для так называемых консервативных сил (например, силы тяжести, силы упругости, кулоновской силы), работа которых не зависит от траектории движения, а определяется только начальным и конечным положением системы.

От каких физических величин она зависит?

Конкретный вид зависимости потенциальной энергии от физических величин определяется типом взаимодействия. Рассмотрим основные примеры:

1. Гравитационная потенциальная энергия. Это энергия взаимодействия тела с гравитационным полем (например, полем Земли). Для тела, поднятого на небольшую высоту над поверхностью, она вычисляется по формуле:

$E_п = mgh$

Из формулы следует, что она зависит от:

- массы тела $m$;

- ускорения свободного падения $g$, характеризующего гравитационное поле;

- высоты $h$ подъема тела относительно условно выбранного нулевого уровня.

2. Потенциальная энергия упруго деформированного тела. Это энергия, запасенная в теле при его упругой деформации (растяжении или сжатии). Для пружины, подчиняющейся закону Гука, она равна:

$E_п = \frac{kx^2}{2}$

Эта энергия зависит от:

- коэффициента жесткости $k$ тела, который является его упругой характеристикой;

- квадрата величины деформации $x$ (удлинения или сжатия) относительно положения равновесия.

3. Электростатическая потенциальная энергия. Это энергия взаимодействия электрических зарядов. Для системы из двух точечных зарядов она определяется выражением:

$E_п = k_e \frac{q_1 q_2}{r}$

Она зависит от:

- величин зарядов $q_1$ и $q_2$;

- расстояния $r$ между ними;

- электрических свойств среды (которые учтены в коэффициенте $k_e$).

Таким образом, в общем случае потенциальная энергия всегда зависит от координат, описывающих взаимное расположение взаимодействующих объектов, и от параметров, характеризующих сами эти объекты и силу их взаимодействия (масса, заряд, жесткость).

Ответ: Потенциальной называют энергию, которая определяется взаимным расположением взаимодействующих тел или их частей. Она зависит от физических величин, которые характеризуют это расположение (координаты, высота, расстояние, величина деформации) и от свойств самих тел (масса, электрический заряд, жесткость).