Question

Дві кульки, що мають однакову масу лежать на горизонтальній поверхні. Одна кулька алюмінієва (густина 270 кг/м) , а друга стальна (7800 кг/м). У якої з кульок потенціальна енергія більша і чому?

Answer 1

Так как Е=mgh. То зависит от массы. Сравним массу этих шаров. Известно, что масса m=ρ*V . Массы по условию равны. А вот  плотности разные: у алюминия 270 кг/м, а у стали 7800 кг/м. Поэтому и Е сталь. шарика больше Е алюмин. шарика.

Answer 2

Для порівняння потенціальної енергії кульок, треба зрозуміти, як вона залежить від маси і висоти об'єкта над поверхнею.

Потенціальна енергія об'єкта, піднятого на певну висоту над землею, обчислюється за формулою:

Потенціальна енергія (ПЕ) = маса * прискорення вільного падіння * висота

Де прискорення вільного падіння на поверхні Землі становить приблизно 9.81 м/с².

Тепер порівняємо кульки за потенціальною енергією:

Для алюмінієвої кульки: Маса (m) = маса алюмінієвої кульки Густина (ρ) = 270 кг/м³ Об'єм (V) = (маса / густина) = m / ρ Радіус (r) - будемо припускати, що обидві кульки мають однаковий радіус, тобто r Висота (h) - будемо припускати, що обидві кульки лежать повністю на поверхні, тобто h = 0

Потенціальна енергія алюмінієвої кульки: ПЕ_aluminum = m * g * h = m * 9.81 * 0 = 0

Для стальної кульки: Маса (m) = маса стальної кульки Густина (ρ) = 7800 кг/м³ Об'єм (V) = (маса / густина) = m / ρ Радіус (r) - будемо припускати, що обидві кульки мають однаковий радіус, тобто r Висота (h) - будемо припускати, що обидві кульки лежать повністю на поверхні, тобто h = 0

Потенціальна енергія стальної кульки: ПЕ_steel = m * g * h = m * 9.81 * 0 = 0

Оскільки обидві кульки лежать на поверхні, висота (h) у обох випадках дорівнює нулю. Таким чином, у обидвох кульок потенціальна енергія дорівнює нулю.

Отже, незалежно від того, яка кулька - алюмінієва чи стальна, потенціальна енергія у них однакова, оскільки вони лежать на поверхні і не підняті вгору над нею.