Какая была изменена после этого потенциальная энергия у системы, состоящей из деревянного кубика, воды и земли, когда
Какая была изменена после этого потенциальная энергия у системы, состоящей из деревянного кубика, воды и земли, когда веревка на кубике оборвалась и он всплыл? Как это согласуется с законом сохранения энергии?
16.12.2023 13:08
Разъяснение: Потенциальная энергия в системе состоящей из деревянного кубика, воды и земли изменится после обрыва веревки и всплытия кубика.
Перед обрывом веревки, когда кубик был под водой, его потенциальная энергия состояла из двух частей: энергии гравитации и энергии упругости веревки. Кубик испытывал силу архимедова под действием которой всплыл. Потенциальная энергия деревянного кубика увеличилась, поскольку кубик переместился в более высокую точку относительно земли.
После обрыва веревки, энергия упругости веревки пропадает, и только энергия гравитации остается. Потенциальная энергия системы стала меньше, чем до обрыва веревки, так как кубик всплыл и переместился на более низкое положение относительно земли.
Таким образом, закон сохранения энергии подтверждается, так как изменение потенциальной энергии в системе результирует из перераспределения энергии гравитации в системе.
Пример: Если до обрыва веревки потенциальная энергия системы составляла 100 Дж, а после всплытия кубика она стала равной 70 Дж, то изменение потенциальной энергии составляет 30 Дж.
Совет: Чтобы лучше понять изменение потенциальной энергии в данной системе, полезно представить, как кубик при обрыве веревки переместится в воде и как это повлияет на его высоту относительно земли.
Задача на проверку: Представьте, что потенциальная энергия системы составляет 200 Дж до обрыва веревки. Какое изменение потенциальной энергии произойдет, если кубик после всплытия будет находиться выше, чем до обрыва веревки?