Номер 6, страница 69 - гдз по физике 9 класс тетрадь-тренажёр Артеменков, Белага

V. Законы сохранения в механике. Решаем задачи - номер 6, страница 69.

Условие.

6. Спортсмен, подбрасывая ядро весом 25 Н, приложил силу 70 Н на пути 1 м. На сколько при этом увеличилась потенциальная энергия ядра?

Решение.

Дано:

Вес ядра, $P = 25$ Н

Приложенная сила, $F = 70$ Н

Путь (высота подъема), $h = 1$ м

Все данные представлены в системе СИ.

Найти:

Увеличение потенциальной энергии, $ΔE_п$ - ?

Решение:

Увеличение потенциальной энергии тела при его подъеме на некоторую высоту определяется работой, совершенной против силы тяжести. Формула для изменения потенциальной энергии имеет вид:

$ΔE_п = mgh$

где $\text{m}$ – масса тела, $\text{g}$ – ускорение свободного падения, а $\text{h}$ – высота, на которую подняли тело.

Произведение массы на ускорение свободного падения ($\text{mg}$) равно весу тела $\text{P}$. Следовательно, формулу можно записать так:

$ΔE_п = P \cdot h$

В условии задачи сказано, что спортсмен приложил силу на пути 1 м, подбрасывая ядро. Этот путь представляет собой высоту $\text{h}$, на которую было поднято ядро. Приложенная сила $F = 70$ Н больше веса ядра $P = 25$ Н. Это означает, что совершенная спортсменом работа ($A = F \cdot h = 70$ Дж) пошла не только на увеличение потенциальной энергии, но и на сообщение ядру кинетической энергии.

Для расчета изменения именно потенциальной энергии необходимо использовать вес ядра, так как он равен силе тяжести, против которой совершается работа по подъему.

Подставим известные значения в формулу для изменения потенциальной энергии:

$ΔE_п = 25 \text{ Н} \cdot 1 \text{ м} = 25 \text{ Дж}$

Ответ: потенциальная энергия ядра увеличилась на 25 Дж.