а) Какова начальная потенциальная энергия П0 системы «тело-Земля?» б) Какова конечная потенциальная энергия Пk
б) Какова конечная потенциальная энергия Пk системы «тело-Земля?»
в) Изменяется ли потенциальная энергия системы «тело-Земля» при движении тела?
г) Какова разница между начальной П0 и конечной Пk потенциальными энергиями системы «тело-Земля»?
д) Какова величина работы силы тяжести при перемещении тела из начального состояния в конечное?
е) Совпадает ли работа силы тяжести с разницей между начальной и конечной потенциальными энергиями системы «тело-Земля»?
Инструкция:
а) Начальная потенциальная энергия П0 системы «тело-Земля» определяется формулой: П0 = масса тела * ускорение свободного падения * высота подъема. В данном случае, высота подъема равна 0, так как тело находится на земле. Следовательно, начальная потенциальная энергия П0 будет равна 0.
б) Конечная потенциальная энергия Пk системы «тело-Земля» также определяется формулой: Пk = масса тела * ускорение свободного падения * высота подъема. Однако, в данном случае тело находится высотой h над землей. Поэтому, конечная потенциальная энергия Пk будет равна Пk = масса тела * ускорение свободного падения * h.
в) Потенциальная энергия системы «тело-Земля» изменяется при движении тела. Ее величина зависит от высоты подъема и гравитационного потенциала.
г) Разница между начальной потенциальной энергией П0 и конечной потенциальной энергией Пk системы «тело-Земля» равна ΔП = Пk — П0 = масса тела * ускорение свободного падения * h.
д) Величина работы силы тяжести при перемещении тела из начального состояния в конечное определяется формулой: работа = Пk — П0 = масса тела * ускорение свободного падения * h.
е) Разница между работой силы тяжести и разницей между начальной и конечной потенциальными энергиями системы «тело-Земля» равна 0. То есть, работа силы тяжести совпадает с изменением потенциальной энергии системы «тело-Земля».
Совет: Чтобы лучше понять концепцию потенциальной энергии, полезно проводить практические эксперименты. Можно провести эксперимент с подъемом груза разной массы на разную высоту и измерить изменение потенциальной энергии и работу силы тяжести.
Задание:
Найдите начальную и конечную потенциальную энергию системы «тело-Земля», если масса тела равна 2 кг, высота подъема равна 10 метров, а ускорение свободного падения равно 9.8 м/с^2. Найдите разницу между начальной и конечной потенциальными энергиями системы «тело-Земля». Найдите величину работы силы тяжести при перемещении тела из начального состояния в конечное.