Какую высоту относительно поверхности Земли должен иметь железный куб объемом V=8,0 дм³, чтобы обладать такой же потенциальной энергией, как кинетическая энергия всех молекул кислорода, содержащихся в одном кубическом метре при комнатной температуре, К=0,1МДж? Плотность железа 7800 кг/м³, коэффициент g=10 Н/кг.

Физика 9 класс Потенциальная и кинетическая энергия потенциальная энергия кинетическая энергия железный куб объём 8 дм3 молекулы кислорода температура плотность железа коэффициент g высота относительно Земли Новый

Чтобы решить эту задачу, нам нужно сначала определить потенциальную энергию железного куба и приравнять ее к заданной кинетической энергии молекул кислорода.

Шаг 1: Найдем массу железного куба.

Мы знаем, что объем V куба равен 8,0 дм³. Сначала переведем объем в кубические метры:

• 1 дм³ = 0,001 м³, следовательно, 8,0 дм³ = 8,0 * 0,001 = 0,008 м³.

Теперь, зная плотность железа (ρ = 7800 кг/м³), мы можем найти массу (m) куба по формуле:

• m = ρ * V = 7800 кг/м³ * 0,008 м³ = 62,4 кг.

Шаг 2: Запишем формулу для потенциальной энергии.

Потенциальная энергия (E_p) определяется формулой:

• E_p = m * g * h,

где:

• m - масса (62,4 кг),
• g - ускорение свободного падения (10 Н/кг),
• h - высота, которую мы ищем.

Шаг 3: Приравняем потенциальную энергию к кинетической энергии.

Согласно условию задачи, потенциальная энергия должна быть равна 0,1 МДж (или 100000 Дж):

• m * g * h = 100000 Дж.

Шаг 4: Подставим известные значения и найдем высоту h.

• 62,4 кг * 10 Н/кг * h = 100000 Дж.
• 624 * h = 100000.
• h = 100000 / 624.

Шаг 5: Рассчитаем значение h.

• h ≈ 160,26 м.

Ответ: Чтобы железный куб объемом 8,0 дм³ обладал такой же потенциальной энергией, как кинетическая энергия всех молекул кислорода в одном кубическом метре при комнатной температуре, он должен находиться на высоте примерно 160,26 метра относительно поверхности Земли.