Пробка медленно всплывает со дна стакана к поверхности воды в нём (на рисунке изображено начальное положение пробки). Сравните в начале и конце всплытия пробки её потенциальную энергию и силу тяжести, действующую на пробку. Концом всплытия считайте плавание пробки на поверхности воды. Потенциальная энергия отсчитывается от дна стакана. Для каждой величины определите соответствующий характер изменения: 1) увеличилась 2) уменьшилась 3) не изменилась Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Решение:

Потенциальная энергия тела, находящегося в жидкости, зависит от его положения относительно уровня отсчёта. В данном случае уровень отсчёта — дно стакана.

• Потенциальная энергия пробки: Когда пробка всплывает, она поднимается от дна стакана к поверхности воды. Так как её высота относительно дна увеличивается, её потенциальная энергия также увеличивается.
• Сила тяжести, действующая на пробку: Сила тяжести определяется массой пробки и ускорением свободного падения (F = mg). Масса пробки не меняется в процессе всплытия, поэтому сила тяжести не изменяется.

Заполним таблицу:

Ответ: Потенциальная энергия пробки — 1 (увеличилась), Сила тяжести — 3 (не изменилась).