Как изменится потенциальная энергия системы "ученик-Земля", если ученик весом 48 кг поднимается по канату, подвешенному к потолку, со скоростью 0,45 м/с за 10 секунд?

Физика 8 класс Потенциальная энергия потенциальная энергия ученик земля вес 48 кг подъём канат скорость 0,45 м/с 10 секунд физика 8 класс механика работа Энергия высота изменение энергии Новый

Чтобы понять, как изменится потенциальная энергия системы "ученик-Земля", давайте сначала вспомним, что потенциальная энергия (W) определяется по формуле:

W = mgh

где:

• m - масса объекта (в нашем случае, масса ученика),
• g - ускорение свободного падения (приблизительно 10 м/с²),
• h - высота, на которую поднимается объект.

Теперь давайте рассчитаем, на какую высоту поднимется ученик за 10 секунд, если он движется со скоростью 0,45 м/с:

1. Сначала находим высоту: h = скорость * время = 0,45 м/с * 10 с = 4,5 м.

Теперь мы знаем, что ученик поднимается на высоту 4,5 метра. Давайте теперь рассчитаем его потенциальную энергию на этой высоте:

1. Подставляем значения в формулу: W = 48 кг * 10 м/с² * 4,5 м.
2. Выполнив умножение, мы получим W = 48 * 10 * 4,5 = 2160 Дж.

Итак, потенциальная энергия ученика на высоте 4,5 метра составляет 2160 джоулей. Теперь давайте рассмотрим изменение его потенциальной энергии:

В начале, когда ученик находился на земле, его потенциальная энергия была равна нулю (W = 0). После подъема на высоту 4,5 метра, его потенциальная энергия увеличивается до 2160 джоулей.

Таким образом, изменение потенциальной энергии системы "ученик-Земля" составит:

ΔW = W конечное - W начальное = 2160 Дж - 0 Дж = 2160 Дж.

В итоге, потенциальная энергия увеличивается на 2160 джоулей.