Три коробочки, массы которых 25 г, 30 г и 40 г, расставлены, как показано на рисунке. Первая коробочка находится на полке, расположенной на высоте 0,3 м над столом. Вторая коробочка лежит на столе, высота которого от пола 2 м. Третья коробочка стоит на полу. Какова потенциальная энергия каждой коробочки относительно поверхности пола? (Принять g = 9,8 Н/кг.)

Чтобы найти потенциальную энергию коробочек, нам нужно воспользоваться формулой:

\[ E_p = m × g × h \]

где:

• E_p — потенциальная энергия (в Джоулях, Дж)
• m — масса объекта (в килограммах, кг)
• g — ускорение свободного падения (приблизительно 9,8 Н/кг)
• h — высота объекта над нулевым уровнем (в метрах, м)

Важно помнить, что 1 Дж = 1000 мДж. Также, массы даны в граммах (г), их нужно перевести в килограммы (кг), разделив на 1000.

Из условия задачи:

• Масса первой коробочки (m1) = 25 г = 0,025 кг
• Масса второй коробочки (m2) = 30 г = 0,030 кг
• Масса третьей коробочки (m3) = 40 г = 0,040 кг
• Ускорение свободного падения (g) = 9,8 Н/кг

Высоты относительно поверхности пола:

• h1 (первая коробочка): Высота полки над столом (0,3 м) + высота стола над полом (2 м) = 0,3 м + 2 м = 2,3 м
• h2 (вторая коробочка): Высота стола над полом = 2 м
• h3 (третья коробочка): Стоит на полу, значит высота = 0 м

Расчет потенциальной энергии:

1. Первая коробочка (E_p1):
   • \[ E_{p1} = m1 × g × h1 \]
   • \[ E_{p1} = 0,025 ext{ кг} × 9,8 ext{ Н/кг} × 2,3 ext{ м} \]
   • \[ E_{p1} ≈ 0,5635 ext{ Дж} \]
   • Чтобы перевести в миллиджоули (мДж), умножаем на 1000:
   • \[ 0,5635 ext{ Дж} × 1000 = 563,5 ext{ мДж} \]
2. Вторая коробочка (E_p2):
   • \[ E_{p2} = m2 × g × h2 \]
   • \[ E_{p2} = 0,030 ext{ кг} × 9,8 ext{ Н/кг} × 2 ext{ м} \]
   • \[ E_{p2} = 0,588 ext{ Дж} \]
   • Переводим в миллиджоули:
   • \[ 0,588 ext{ Дж} × 1000 = 588 ext{ мДж} \]
3. Третья коробочка (E_p3):
   • \[ E_{p3} = m3 × g × h3 \]
   • \[ E_{p3} = 0,040 ext{ кг} × 9,8 ext{ Н/кг} × 0 ext{ м} \]
   • \[ E_{p3} = 0 ext{ Дж} \]
   • Переводим в миллиджоули:
   • \[ 0 ext{ Дж} × 1000 = 0 ext{ мДж} \]

Ответ:

• E_p1 = 563,5 мДж
• E_p2 = 588 мДж
• E_p3 = 0 мДж