22.7. На сколько изменяется потенциальная энергия камня весом 25 Н при опускании его на 2 м?

Привет! Давай посчитаем изменение потенциальной энергии камня. Это очень просто, если знать формулу!

Что нам дано:

• Вес камня (\[ P \]) = 25 Н (Ньютон). Вес – это сила, с которой тело действует на опору или растягивает подвес. В данном контексте, вес нам нужен, чтобы найти массу, если бы это потребовалось, но для расчета изменения потенциальной энергии удобнее работать с силой тяжести, которая равна весу.
• Изменение высоты (\[ \Delta h \]) = 2 м. Камень опускается, значит, его высота уменьшается.

Формула для изменения потенциальной энергии:

Изменение потенциальной энергии (\[ \Delta E_p \]) при изменении высоты (\[ \Delta h \]) рассчитывается так:

\[ \Delta E_p = m \times g \times \Delta h \]

где:

• \[ m \] – масса камня
• \[ g \] – ускорение свободного падения
• \[ \Delta h \] – изменение высоты

Мы знаем, что вес (\[ P \]) равен произведению массы на ускорение свободного падения: \[ P = m \times g \].

Поэтому мы можем упростить формулу изменения потенциальной энергии:

\[ \Delta E_p = P \times \Delta h \]

Теперь подставляем наши значения:

• \[ P = 25 \text{ Н} \]
• \[ \Delta h = 2 \text{ м} \]

\[ \Delta E_p = 25 \text{ Н} \times 2 \text{ м} \]

\[ \Delta E_p = 50 \text{ Дж} \]

Важный момент: Так как камень опускается, его высота уменьшается, а значит, потенциальная энергия уменьшается. Поэтому изменение будет отрицательным, если мы считаем от начальной высоты к конечной. Но вопрос задачи: «На сколько изменяется», обычно подразумевает величину этого изменения.

Ответ: Потенциальная энергия камня изменяется на 50 Дж (уменьшается).