Вопрос задан 14.03.2025 в 08:08. Предмет Физика. Спрашивает Моренова Аня.

Помогите пожалуйста))

Что обладает большей потенциальной энергией: 3 см³ меди или 5 см³ алюминия, поднятые на одинаковую высоту?

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Пищаев Глеб.

Чтобы определить, что обладает большей потенциальной энергией, нужно вспомнить формулу потенциальной энергии:

Ep=mghE_p = m \cdot g \cdot h

Где:

  • EpE_p — потенциальная энергия,
  • mm — масса объекта,
  • gg — ускорение свободного падения (9.8м/с29.8 \, \text{м/с}^2),
  • hh — высота, на которой находится объект.

Шаг 1: Найдем массу каждого объекта

Масса определяется по формуле:

m=ρVm = \rho \cdot V

Где:

  • ρ\rho — плотность материала,
  • VV — объем объекта.

Плотность меди (ρмедь\rho_{\text{медь}}) ≈ 8,960кг/м38,960 \, \text{кг/м}^3
Плотность алюминия (ρалюминий\rho_{\text{алюминий}}) ≈ 2,700кг/м32,700 \, \text{кг/м}^3

Переведем объемы из см³ в м³, так как в системе СИ плотность выражается в кг/м3\text{кг/м}^3.
1 см³ = 106м310^{-6} \, \text{м}^3.

  • Объем меди: 3см3=3106м33 \, \text{см}^3 = 3 \cdot 10^{-6} \, \text{м}^3,
  • Объем алюминия: 5см3=5106м35 \, \text{см}^3 = 5 \cdot 10^{-6} \, \text{м}^3.

Теперь рассчитаем массы:

mмедь=ρмедьVмедь=8,9603106=0.02688кгm_{\text{медь}} = \rho_{\text{медь}} \cdot V_{\text{медь}} = 8,960 \cdot 3 \cdot 10^{-6} = 0.02688 \, \text{кг} mалюминий=ρалюминийVалюминий=2,7005106=0.0135кгm_{\text{алюминий}} = \rho_{\text{алюминий}} \cdot V_{\text{алюминий}} = 2,700 \cdot 5 \cdot 10^{-6} = 0.0135 \, \text{кг}

Шаг 2: Сравним потенциальные энергии

Поскольку объекты подняты на одинаковую высоту (hh), а gg для обоих объектов одинаково, потенциальная энергия пропорциональна массе:

EpmE_p \propto m
  • Потенциальная энергия меди (Ep,медьE_{p, \text{медь}}) будет больше, потому что ее масса (0.02688кг0.02688 \, \text{кг}) больше массы алюминия (0.0135кг0.0135 \, \text{кг}).

Вывод:

3 см³ меди обладает большей потенциальной энергией, чем 5 см³ алюминия, если они находятся на одной и той же высоте. Это связано с большей плотностью меди, а следовательно, ее большей массой.

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика

Задать вопрос