701. Семиклассница ростом 162 см подняла свой учебник физики массой 315 г на высоту 1,94 м над полом. На сколько увеличилась потенциальная энергия книги относительно пола; относительно макушки девочки?

Дано:

m = 315 г = 0.315 кг

h_пол = 1.94 м

h_{девочки} = 1.62 м

g ≈ 9.8 м/с² (примем g = 10 м/с² для упрощения)

Найти:

ΔE_p (относительно пола) — ?

ΔE_p (относительно макушки) — ?

Решение:

1. Относительно пола:

Изменение потенциальной энергии находится по формуле: \( \Delta E_p = mgh \)

\[ \Delta E_p = 0.315 \text{ кг} \times 10 \text{ м/с}^2 \times 1.94 \text{ м} = 6.105 \text{ Дж} \]

2. Относительно макушки девочки:

Высота подъема книги относительно макушки девочки: \( h' = h_{пол} - h_{девочки} = 1.94 \text{ м} - 1.62 \text{ м} = 0.32 \text{ м} \)

\[ \Delta E'_p = mgh' = 0.315 \text{ кг} \times 10 \text{ м/с}^2 \times 0.32 \text{ м} = 1.008 \text{ Дж} \]

Ответ: Потенциальная энергия книги относительно пола увеличилась на 6.105 Дж, а относительно макушки девочки — на 1.008 Дж.