Question

Два тела одинакового объёма, но сделаны из различных материалов, находятся на одной высоте над землёй. Одинаковыми ли запасами потенциальной энергии обладают эти тела? Почему?

Answer 1

Решение. Потенциальная энергия рассчитывается по формуле $W_{_{\Pi}} = mgh = \rho V g h$. При том, что объём, ускорение свободного падения и высота одинаковые означает, что потенциальная энергия этих тел будет зависит только от их плотности: $W_{_{\Pi}} \thicksim \rho$. И, в таком случае, у тела, у которого плотность больше, у того и потенциальная энергия будет больше.

Ответ: нет, так как плотность различная.

Answer 2

Нет, тела не будут обладать одинаковыми запасами потенциальной энергии, даже если они имеют одинаковый объем и находятся на одной высоте над землей. Запас потенциальной энергии зависит не только от высоты над землей, но также от массы тела и его расположения в гравитационном поле.

Потенциальная энергия, связанная с высотой над землей, вычисляется как произведение массы тела на ускорение свободного падения (обычно обозначается как g) на высоту над землей (h):

Потенциальная энергия (PE) = масса (m) × ускорение свободного падения (g) × высота (h)

Таким образом, если два тела имеют одинаковый объем, но различные материалы, их массы будут различными, и следовательно, их потенциальная энергия будет различаться.

Важно отметить, что если оба тела находятся на одинаковой высоте над землей и покоятся (т.е., не двигаются), их кинетическая энергия (энергия движения) будет равной нулю. Однако их потенциальная энергия всё равно будет отличаться, если они сделаны из разных материалов с разными массами.