Вопрос школьника
В погребе глубиной 4 м хранится мешок картошки массой 30 кг. Какова потенциальная энергия мешка, если нулевому значению потенциальной энергии сопоставить положение мешка на поверхности земли?
Ответ от учителя
Потенциальная энергия мешка картошки в погребе зависит от его положения относительно нулевого уровня потенциальной энергии, которое в данном случае сопоставляется с положением мешка на поверхности земли. При перемещении мешка вниз на глубину 4 м, его потенциальная энергия увеличивается на величину, равную работе силы тяжести, которая приводит к перемещению мешка вниз.
Работа силы тяжести вычисляется по формуле W = F * h, где F — сила тяжести, h — высота, на которую перемещается мешок. Сила тяжести равна массе мешка, умноженной на ускорение свободного падения g = 9,8 м/с². Таким образом, работа силы тяжести при перемещении мешка на глубину 4 м равна:
W = F * h = m * g * h = 30 кг * 9,8 м/с² * 4 м = 1176 Дж
Потенциальная энергия мешка картошки в погребе равна работе силы тяжести, необходимой для перемещения мешка на глубину 4 м. Таким образом, потенциальная энергия мешка картошки в погребе составляет 1176 Дж.
