Вопрос:

6. Три шара одинаковых размеров, мраморный, латунный и железный, подняты на одинаковую высоту над столом. Какой шар обладает минимальной потенциальной энергией?

Смотреть решения всех заданий с листа

Ответ:

Потенциальная энергия тела, поднятого над поверхностью, рассчитывается по формуле: \( E_p = mgh \), где \( m \) — масса тела, \( g \) — ускорение свободного падения, \( h \) — высота подъема.

В данном случае, шары одинаковых размеров (то есть, имеют одинаковый объем) и подняты на одинаковую высоту \( h \). Ускорение свободного падения \( g \) также одинаково для всех шаров.

Следовательно, чтобы определить, какой шар обладает минимальной потенциальной энергией, нужно сравнить их массы.

Потенциальная энергия прямо пропорциональна массе: чем больше масса, тем больше потенциальная энергия.

Необходимо вспомнить плотности материалов:

  • Плотность мрамора: около \( 2700 \text{ кг/м}^3 \).
  • Плотность латуни: около \( 8400 \text{ кг/м}^3 \).
  • Плотность железа: около \( 7870 \text{ кг/м}^3 \).

Поскольку шары имеют одинаковый объем, их масса будет пропорциональна плотности. Шар с наименьшей плотностью будет иметь наименьшую массу.

Сравнивая плотности: \( \rho_{\text{мрамор}} < \rho_{\text{железо}} < \rho_{\text{латунь}} \).

Следовательно, масса мраморного шара будет наименьшей: \( m_{\text{мрамор}} < m_{\text{железо}} < m_{\text{латунь}} \).

Так как \( E_p \) прямо пропорциональна \( m \), то шар с наименьшей массой будет обладать минимальной потенциальной энергией.

Ответ: 1) мраморный

ГДЗ по фото 📸
Подать жалобу Правообладателю

Похожие