Номер 473, страница 120 - гдз по физике 7 класс сборник задач Исаченкова, Гладков

Решение

Да, потенциальная энергия бруска будет изменяться.

Потенциальная энергия тела, поднятого над поверхностью, определяется формулой:

$E_p = mgh$

где $E_p$ — потенциальная энергия, $\text{m}$ — масса тела, $\text{g}$ — ускорение свободного падения, а $\text{h}$ — высота центра масс тела над нулевым уровнем (в данном случае — над поверхностью, на которой стоит брусок).

Масса бруска ($\text{m}$) и ускорение свободного падения ($\text{g}$) являются постоянными величинами. Однако, когда мы меняем положение бруска, мы изменяем высоту его центра масс ($\text{h}$) относительно опорной поверхности.

Для однородного прямоугольного бруска центр масс находится в его геометрическом центре.

В положении а) брусок стоит на своей наименьшей грани. В этом случае его центр масс находится на максимальной высоте от поверхности.

В положении б) брусок лежит на своей наибольшей грани. Центр масс в этом случае находится на минимальной высоте.

В положении в) брусок лежит на средней по площади грани, и его центр масс занимает промежуточное по высоте положение между случаями а) и б).

Так как высота центра масс $\text{h}$ в каждом из трех положений разная, то и потенциальная энергия $E_p$, которая прямо пропорциональна этой высоте, также будет разной. Она будет максимальной в положении а) и минимальной в положении б).

Ответ: Да, потенциальная энергия бруска будет изменяться, потому что при смене его положения изменяется высота его центра масс над поверхностью опоры, от которой напрямую зависит потенциальная энергия.