1. На балконе лежат мяч массой 300 г и гантеля массой 1 кг. Какое тело обладает большей потенциальной энергией относительно поверхности земли? 2. Одинаков ли запас энергии, которым обладает пружина механических часов утром и вечером, если подзавода часов не производили? 3. Кинетическая энергия какого автомобиля больше: грузового или легкового? 4. Пружину динамометра сжали на 2 см. Определите потенциальную энергию пружины, если её жёсткость 120 Н/м. 5. Брусок подняли с земли на высоту 2 м. На сколько изменилась его энергия, если масса бруска 700 г? 6. Пуля массой 3 г пробила деревянную плиту. Определите работу силы трения, если скорость пули изменилась от 400 до 100 м/с.

1. На балконе лежат мяч массой 300 г и гантеля массой 1 кг. Какое тело обладает большей потенциальной энергией относительно поверхности земли?

Потенциальная энергия определяется формулой $$E_п = mgh$$, где $$m$$ – масса тела, $$g$$ – ускорение свободного падения, $$h$$ – высота над поверхностью земли. Поскольку мяч и гантель находятся на одинаковой высоте, тело с большей массой обладает большей потенциальной энергией. Масса гантели (1 кг) больше массы мяча (300 г = 0,3 кг), следовательно, гантеля обладает большей потенциальной энергией.

Ответ: <strong>Гантеля</strong>.

2. Одинаков ли запас энергии, которым обладает пружина механических часов утром и вечером, если подзавода часов не производили?

Запас энергии пружины механических часов уменьшается по мере работы часового механизма, если часы не подзаводят. Следовательно, запас энергии утром (после завода) будет больше, чем вечером (после работы в течение дня).

Ответ: <strong>Не одинаков, утром запас энергии больше</strong>.

3. Кинетическая энергия какого автомобиля больше: грузового или легкового?

Кинетическая энергия определяется формулой $$E_к = \frac{1}{2}mv^2$$, где $$m$$ – масса тела, $$v$$ – скорость тела. Для ответа на вопрос недостаточно данных, так как не указаны массы и скорости автомобилей. Если предположить, что скорости автомобилей одинаковы, то большая кинетическая энергия будет у грузового автомобиля, так как его масса больше. Если скорости разные, то необходимо знать конкретные значения масс и скоростей для сравнения кинетических энергий.

Ответ: <strong>Недостаточно данных для однозначного ответа. Если скорости равны, то больше у грузового</strong>.

4. Пружину динамометра сжали на 2 см. Определите потенциальную энергию пружины, если её жёсткость 120 Н/м.

Потенциальная энергия сжатой пружины определяется формулой $$E_п = \frac{1}{2}kx^2$$, где $$k$$ – жёсткость пружины, $$x$$ – величина сжатия пружины. Подставим значения: $$E_п = \frac{1}{2} \cdot 120 \cdot (0.02)^2 = 0.024$$ Дж.

Ответ: <strong>0.024 Дж</strong>.

5. Брусок подняли с земли на высоту 2 м. На сколько изменилась его энергия, если масса бруска 700 г?

Изменение энергии равно изменению потенциальной энергии бруска. $$ΔE = mgh$$, где $$m$$ = 700 г = 0,7 кг, $$g$$ – ускорение свободного падения (примерно 9,8 м/с²), $$h$$ = 2 м. Тогда $$ΔE = 0.7 \cdot 9.8 \cdot 2 = 13.72$$ Дж.

Ответ: <strong>13.72 Дж</strong>.

6. Пуля массой 3 г пробила деревянную плиту. Определите работу силы трения, если скорость пули изменилась от 400 до 100 м/с.

Работа силы трения равна изменению кинетической энергии пули. $$A = ΔE_к = \frac{1}{2}m(v_2^2 - v_1^2)$$, где $$m$$ = 3 г = 0,003 кг, $$v_1$$ = 400 м/с, $$v_2$$ = 100 м/с. $$A = \frac{1}{2} \cdot 0.003 \cdot (100^2 - 400^2) = -225$$ Дж. Работа силы трения отрицательна, так как сила трения направлена против движения.

Ответ: <strong>-225 Дж</strong>.