Номер 2, страница 70 - гдз по физике 7 класс тесты Шабусов, Батурчик

2. Потенциальной энергией относительно поверхности Земли обладают...

а) взаимодействующие магниты;

б) груз, поднятый над Землей;

в) движущийся автомобиль;

г) нагретый гвоздь;

д) растянутая пружина.

Решение

Потенциальная энергия тела относительно поверхности Земли (гравитационная потенциальная энергия) — это энергия, которой обладает тело вследствие его притяжения к Земле. Она зависит от массы тела $\text{m}$ и его высоты $\text{h}$ над поверхностью Земли (или другим выбранным нулевым уровнем). Рассчитывается по формуле:

$E_p = mgh$

где $\text{g}$ — ускорение свободного падения. Следовательно, чтобы обладать такой энергией, тело должно быть поднято на некоторую высоту над поверхностью Земли. Проанализируем предложенные варианты:

а) взаимодействующие магниты;

Взаимодействующие магниты обладают магнитной потенциальной энергией, которая обусловлена их взаимным расположением в магнитном поле. Это не потенциальная энергия относительно поверхности Земли.

б) груз, поднятый над Землёй;

Груз, поднятый на некоторую высоту над Землёй, находится в гравитационном поле Земли и взаимодействует с ней. Именно это тело обладает потенциальной энергией относительно поверхности Земли. Этот вариант является правильным.

в) движущийся автомобиль;

Движущийся автомобиль обладает кинетической энергией (энергией движения). Он может обладать и потенциальной энергией, если движется по наклонной плоскости, но его ключевая характеристика в данном контексте — это движение, а не высота.

г) нагретый гвоздь;

Нагретый гвоздь обладает повышенной внутренней (тепловой) энергией, которая связана с кинетической и потенциальной энергией его молекул. Это не является потенциальной энергией тела как целого относительно Земли.

д) растянутая пружина.

Растянутая пружина обладает упругой потенциальной энергией, которая возникает из-за деформации тела. Эта энергия зависит от жёсткости пружины и величины её растяжения, а не от её положения относительно Земли.

Таким образом, единственным объектом из списка, который по определению обладает потенциальной энергией относительно поверхности Земли, является груз, поднятый над Землёй.

Ответ: б) груз, поднятый над Землёй.