ID: 00008468
Три сплошных шара одинаковых размеров — свинцовый, медный и деревянный — подняты на одну и ту же высоту над горизонтальной поверхностью стола. Какой из шаров обладает наибольшей потенциальной энергией относительно поверхности стола? Ответ поясните.
Источник: ФИПИ
Потенциальная энергия поднятого тела $E_п = mgh$. Высота $h$ у всех трёх шаров одинаковая, поэтому больше энергия у того шара, у которого больше масса.
Шары одинакового размера, то есть одинакового объёма. Масса при равном объёме определяется плотностью: $m=\rho V$. Значит, тяжелее тот шар, у которого плотность больше.
Из трёх материалов наибольшая плотность у свинца (плотнее меди и тем более дерева), поэтому у свинцового шара наибольшая масса и наибольшая потенциальная энергия.
m = $ρпл$ · V. Т.к. у свинца $ρпл$ максимальна (при равных объёмах) — у него макс. масса.
$Eп$ = ↑m · g · H
У свинца наиб. $Eп$, т.к. у него наиб. масса.