Номер 10, страница 127 - гдз по физике 9 класс учебник Шахмаев, Бунчук

Глава 8. Закон сохранения энергии. Параграф 29. Взаимосвязь работы и энергии - номер 10, страница 127.

Условие.

10. Изменяется ли потенциальная энергия тела при его движении параллельно поверхности Земли?

Решение.

Решение

Потенциальная энергия тела в гравитационном поле Земли вблизи ее поверхности вычисляется по формуле: $E_p = mgh$, где $\text{m}$ — масса тела, $\text{g}$ — ускорение свободного падения, а $\text{h}$ — высота тела над некоторым нулевым уровнем (например, над поверхностью Земли).

Когда тело движется параллельно поверхности Земли, его высота $\text{h}$ над этой поверхностью не изменяется, то есть $h = const$. Масса тела $\text{m}$ также является постоянной величиной. Ускорение свободного падения $\text{g}$ на небольшой высоте можно считать постоянным.

Поскольку все три величины в формуле ($\text{m}$, $\text{g}$ и $\text{h}$) остаются постоянными во время такого движения, их произведение, то есть потенциальная энергия $E_p$, также не изменяется.

Другими словами, изменение потенциальной энергии $\Delta E_p$ равно работе, совершаемой силой тяжести, взятой с противоположным знаком: $\Delta E_p = -A_{тяж}$. Сила тяжести $F_{тяж} = mg$ направлена вертикально вниз, перпендикулярно вектору перемещения тела, который направлен горизонтально. Работа силы, перпендикулярной перемещению, равна нулю. Следовательно, работа силы тяжести $A_{тяж} = 0$, и изменение потенциальной энергии $\Delta E_p = 0$. Это подтверждает, что потенциальная энергия тела остается постоянной.

Ответ: Нет, потенциальная энергия тела при его движении параллельно поверхности Земли не изменяется, так как высота тела над поверхностью остается постоянной.