Номер 462, страница 70 - гдз по физике 9 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

Законы движения и взаимодействия тел. Потенциальная и кинетическая энергия - номер 462, страница 70.

Условие.

462. Какие из перечисленных тел обладают потенциальной энергией: а) катящийся по земле шар; б) лук с натянутой тетивой; в) сжатый в баллоне газ; г) кабинка аттракциона «Колесо обозрения»?

Решение.

Потенциальная энергия — это энергия, которая определяется взаимным положением взаимодействующих тел или частей одного и того же тела. Рассмотрим каждый случай.

а) катящийся по земле шар

Катящийся по земле шар обладает кинетической энергией, так как он движется. Гравитационная потенциальная энергия тела зависит от его высоты над некоторым условным нулевым уровнем. Если принять поверхность земли за нулевой уровень, то высота шара $h = 0$, и его потенциальная энергия $E_p = mgh$ будет равна нулю. Если шар не деформирован, то он не обладает и потенциальной энергией упругой деформации. Таким образом, можно считать, что в данной ситуации шар не обладает потенциальной энергией.

Ответ: нет.

б) лук с натянутой тетивой

При натяжении тетивы лук изгибается, то есть его форма изменяется (происходит упругая деформация). В результате этого в деформированном теле (луке) запасается потенциальная энергия. Эта энергия называется потенциальной энергией упругой деформации. Именно за счет этой энергии летит стрела, когда тетиву отпускают.

Ответ: да.

в) сжатый в баллоне газ

Газ состоит из молекул, которые взаимодействуют друг с другом. При сжатии газа расстояние между молекулами уменьшается, и силы отталкивания между ними совершают работу, которая запасается в виде потенциальной энергии взаимодействия молекул. Эта энергия является частью внутренней энергии газа. Сжатый газ способен совершить работу при расширении, что подтверждает наличие у него запаса потенциальной энергии.

Ответ: да.

г) кабинка аттракциона «Колесо обозрения»

Кабинка «Колеса обозрения» во время движения поднимается на определённую высоту над поверхностью Земли. Тело массой $m$, находящееся на высоте $h$ относительно нулевого уровня, обладает гравитационной потенциальной энергией, равной $E_p = mgh$. Эта энергия максимальна, когда кабинка находится в верхней точке колеса, и минимальна в нижней. Следовательно, кабинка обладает потенциальной энергией.

Ответ: да.