Номер 18, страница 60 - гдз по физике 9 класс тетрадь-тренажёр Артеменков, Белага

V. Законы сохранения в механике. Выполняем тест - номер 18, страница 60.

Условие.

18. Потенциальная энергия тела тем больше, чем:

1) больше скорость тела

2) ниже расположено тело над поверхностью земли

3) сильнее сжато или растянуто тело

4) сильнее нагрето тело

Решение.

Потенциальная энергия – это энергия, обусловленная взаимным расположением тел или частей одного тела. Она характеризует способность системы совершать работу за счет изменения этого расположения. В механике чаще всего рассматривают два вида потенциальной энергии: гравитационную и энергию упругой деформации. Проанализируем каждый вариант ответа, чтобы определить, при каком условии потенциальная энергия тела будет больше.

1) больше скорость тела
Энергия, связанная со скоростью движения тела ($\text{v}$), называется кинетической энергией. Она вычисляется по формуле $E_k = \frac{mv^2}{2}$. Потенциальная энергия, в свою очередь, зависит от положения или конфигурации тела, а не от скорости его движения. Поэтому данное утверждение неверно.

Ответ: Неверно.

2) ниже расположено тело над поверхностью земли
Гравитационная потенциальная энергия тела зависит от его высоты ($\text{h}$) над некоторым нулевым уровнем (например, поверхностью Земли) и рассчитывается по формуле $E_p = mgh$. Чем ниже расположено тело, тем меньше его высота $\text{h}$, и, следовательно, тем меньше его потенциальная энергия. Утверждение противоречит этому факту.

Ответ: Неверно.

3) сильнее сжато или растянуто тело
Это утверждение описывает потенциальную энергию упругой деформации. Она возникает в телах, которые могут изменять свою форму под действием внешних сил и возвращаться в исходное состояние после прекращения действия этих сил (например, пружины). Эта энергия определяется формулой $E_p = \frac{kx^2}{2}$, где $\text{k}$ – жёсткость тела, а $\text{x}$ – его деформация (сжатие или растяжение). Чем больше деформация $\text{x}$ (чем сильнее тело сжато или растянуто), тем больше запасенная в нем потенциальная энергия. Таким образом, это утверждение является верным.

Ответ: Верно.

4) сильнее нагрето тело
При нагревании тела увеличивается его внутренняя (тепловая) энергия. Она представляет собой сумму кинетических энергий хаотического движения молекул и потенциальных энергий их взаимодействия друг с другом. Это понятие относится к микроскопическому уровню и не является механической потенциальной энергией тела как единого целого, которая зависит от его макроскопического положения или формы.

Ответ: Неверно.