Номер 6, страница 20 - гдз по физике 9 класс дидактические материалы Марон, Марон

Тренировочные задания. ТЗ-9. Работа силы. Потенциальная и кинетическая энергия. Закон сохранения механической энергии - номер 6, страница 20.

Условие.

6. Мяч подняли с земли на высоту 1,5 м. На сколько изменилась его энергия, если масса мяча 500 г?

Решение.

Дано:

$h = 1,5$ м

$m = 500$ г

Примем ускорение свободного падения $g \approx 10$ Н/кг.

Система СИ:
$m = 500 \text{ г} = 0,5 \text{ кг}$

Найти:

$\Delta E$ - ?

Решение:

При поднятии тела с поверхности земли изменяется его потенциальная энергия. Поскольку мяч поднимают с земли (начальная высота равна нулю) и не сообщают ему скорости (кинетическая энергия не изменяется), изменение его полной механической энергии будет равно изменению его потенциальной энергии.

Потенциальная энергия тела, поднятого на высоту $\text{h}$ над поверхностью земли, вычисляется по формуле:

$E_p = mgh$

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

Так как начальная высота мяча была равна нулю, его начальная потенциальная энергия $E_{p1}$ также была равна нулю. Конечная потенциальная энергия $E_{p2}$ на высоте $h = 1,5$ м равна $mgh$.

Изменение энергии $\Delta E$ равно разности между конечной и начальной потенциальной энергией:

$\Delta E = E_{p2} - E_{p1} = mgh - 0 = mgh$

Подставим числовые значения в формулу:

$\Delta E = 0,5 \text{ кг} \cdot 10 \frac{\text{Н}}{\text{кг}} \cdot 1,5 \text{ м} = 7,5 \text{ Дж}$

Энергия мяча увеличилась, так как была совершена работа по его подъему против силы тяжести.

Ответ: энергия мяча увеличилась на 7,5 Дж.