3. На рисунке 73 приведен график зависимости силы тяжести, действующей на мяч, от высоты подъема мяча. Вычислите, пользуясь графиком, потенциальную энергию мяча на высоте 1,5 м . 4. На рисунке 74 приведен график зависимости удлинения пружины от действующей на нее силы. Чему равна потенциальная энергия пружины при удлинении 4 см?

Вопрос 3: Потенциальная энергия мяча на высоте 1,5 м

Для начала стоит понять, что на графике зависимости силы тяжести (F) от высоты (h) показана сила, с которой Земля притягивает мяч на разных уровнях. Сила тяжести $F = m \cdot g$, где $m$ — масса мяча, а $g$ — ускорение свободного падения (приблизительно $9,8 \, м/с^2$).

Потенциальная энергия $E_p$ мяча на высоте $h$ вычисляется по формуле:

Чтобы найти потенциальную энергию мяча на высоте 1,5 м, нужно на графике определить силу тяжести $F$ на этой высоте. Эта сила будет равна $F = m \cdot g$. Далее, зная силу и высоту, можно подставить данные в формулу для потенциальной энергии.

Однако, чтобы вычислить конкретную величину потенциальной энергии, нужно либо иметь данные о массе мяча, либо сам график, на котором видна зависимость силы тяжести от высоты. Без этих данных точное вычисление невозможно, но формула и подход для вычисления остаются такими.

Вопрос 4: Потенциальная энергия пружины при удлинении 4 см

Для пружины потенциальная энергия вычисляется по формуле:

где:

• $k$ — жесткость пружины (или коэффициент жесткости),
• $x$ — удлинение пружины от её первоначального положения.

На графике зависимости удлинения пружины от силы видно, как сила изменяется с удлинением. Из этой зависимости можно найти коэффициент жесткости пружины $k$, который равен угловому коэффициенту прямой на графике $F = k \cdot x$.

Затем, зная удлинение $x = 4 \, см = 0,04 \, м$ (в переводе в метры), можно подставить значение жесткости $k$ и удлинения $x$ в формулу для потенциальной энергии пружины.

Как и в случае с мячом, для точного расчета нужно либо непосредственно иметь график с данными о силе и удлинении, либо точные значения этих величин.