Номер 13, страница 146, часть 1 - гдз по физике 9 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 1. Механические явления. Глава III. Законы сохранения в механике. Параграф 17. Потенциальная и кинетическая энергия - номер 13, страница 146.

Условие.

13. Два шара разной массы подняты на разную высоту над столом, как показано на рисунке 17.3. Чему равна потенциальная энергия красного шара, если известно, что потенциальная энергия синего шара равна 8 Дж? Нулевому значению потенциальной энергии соответствует уровень стола.

Рис. 17.3

Решение.

Дано:

Масса синего шара: $m_с = m$

Высота синего шара: $h_с = 2h$

Потенциальная энергия синего шара: $E_{пс} = 8 \text{ Дж}$

Масса красного шара: $m_к = 2m$

Высота красного шара: $h_к = h$

Ускорение свободного падения: $\text{g}$

Найти:

Потенциальная энергия красного шара: $E_{пк}$ - ?

Решение:

Потенциальная энергия тела определяется формулой:

$E_п = mgh$

где $\text{m}$ — масса тела, $\text{g}$ — ускорение свободного падения, $\text{h}$ — высота тела над нулевым уровнем.

Запишем формулу для потенциальной энергии синего шара, используя данные из условия и рисунка:

$E_{пс} = m_с g h_с = m \cdot g \cdot (2h) = 2mgh$

По условию, $E_{пс} = 8 \text{ Дж}$. Следовательно:

$2mgh = 8 \text{ Дж}$

Теперь запишем формулу для потенциальной энергии красного шара:

$E_{пк} = m_к g h_к = (2m) \cdot g \cdot h = 2mgh$

Как мы видим, выражение для потенциальной энергии красного шара ($2mgh$) идентично выражению для потенциальной энергии синего шара, которое равно 8 Дж.

Таким образом, $E_{пк} = 2mgh = 8 \text{ Дж}$.

Ответ: потенциальная энергия красного шара равна 8 Дж.