ID: 00019159
В начальный момент грузы (см. рисунок) покоятся. Через неподвижный блок перекинута нить: на одном конце груз массой 3 кг, на другом — груз массой 1 кг. Разность высот грузов 1{,}5 м.
Увеличится или уменьшится суммарная потенциальная энергия грузов, если их отпустить? На сколько? Как изменится кинетическая энергия грузов? Трением пренебречь.
Источник: сборник задач (физика 7)
Дано:
m_1=3 кг, m_2=1 кг, h=1{,}5 м, g=10 Н/кг.
Найти: как изменятся E_p и E_k.
Решение:
Когда отпустим, тяжёлый груз (3 кг) пойдёт вниз, а лёгкий (1 кг) — вверх, оба на h=1{,}5 м.
Тяжёлый опускается — его потенциальная энергия уменьшается:
\Delta E_{p1}=-m_1 g h=-3\cdot10\cdot1{,}5=-45\ \text{Дж}.Лёгкий поднимается — его потенциальная энергия растёт:
\Delta E_{p2}=+m_2 g h=+1\cdot10\cdot1{,}5=+15\ \text{Дж}.Складываем:
\Delta E_p=-45+15=-30\ \text{Дж}.Значит, суммарная потенциальная энергия уменьшилась на 30 Дж. Энергия не пропадает: ровно столько же ушло в движение, поэтому кинетическая энергия выросла на 30 Дж.
Суммарная потенциальная энергия уменьшится на 30 Дж. Кинетическая энергия грузов увеличится на 30 Дж.