Номер 3, страница 95 - гдз по физике 9 класс учебник Пурышева, Важеевская

Глава 1. Законы механики. Параграф 21. Работа и потенциальная энергия. Задание 19 - номер 3, страница 95.

Условие.

3. На рисунке 74 приведён график зависимости силы тяжести, действующей на мяч, от высоты подъёма мяча. Вычислите, пользуясь графиком, потенциальную энергию мяча на высоте 1,5 м.

Рис. 74

Решение.

Дано:

Высота подъема мяча: $h = 1,5$ м.

Из графика: сила тяжести, действующая на мяч, $F_{тяж} = 20$ Н.

Все величины даны в системе СИ.

Найти:

Потенциальную энергию мяча $E_p$.

Решение:

Потенциальная энергия тела, поднятого над поверхностью Земли, определяется по формуле:

$E_p = mgh$

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

Сила тяжести, действующая на тело, равна $F_{тяж} = mg$.

Из графика видно, что сила тяжести, действующая на мяч, постоянна и равна 20 Н на любой высоте из представленного диапазона. Таким образом, $F_{тяж} = mg = 20$ Н.

Тогда формулу для потенциальной энергии можно переписать, подставив в неё значение силы тяжести:

$E_p = F_{тяж} \cdot h$

Теперь вычислим потенциальную энергию мяча на высоте 1,5 м:

$E_p = 20 \text{ Н} \cdot 1,5 \text{ м} = 30 \text{ Дж}$

Ответ: потенциальная энергия мяча на высоте 1,5 м равна 30 Дж.