Номер 18, страница 6 - гдз по физике 8 класс сборник задач Исаченкова, Слесарь

Для ответа на этот вопрос необходимо рассмотреть механическую и внутреннюю энергии по отдельности.

Механическая энергия

Полная механическая энергия $E_м$ тела является суммой его кинетической $E_к$ и потенциальной $E_п$ энергий: $E_м = E_к + E_п$.

1. Кинетическая энергия. Она определяется формулой $E_к = \frac{mv^2}{2}$. Поскольку оба кубика находятся в состоянии покоя (лежат на столе и на полу), их скорости $\text{v}$ относительно Земли равны нулю. Следовательно, кинетические энергии обоих кубиков равны нулю и равны между собой.

2. Потенциальная энергия. В данном случае речь идет о гравитационной потенциальной энергии, которая вычисляется по формуле $E_п = mgh$, где $\text{h}$ – высота над уровнем, принятым за нулевой. Выберем в качестве нулевого уровня отсчета поверхность пола. Тогда для кубика, лежащего на полу, высота $h_{пол} = 0$, и его потенциальная энергия равна $E_{п, пол} = 0$. Кубик, лежащий на столе, находится на высоте стола $h_{стол} > 0$. Его потенциальная энергия $E_{п, стол} = mgh_{стол}$. Так как $h_{стол} > 0$, то $E_{п, стол} > E_{п, пол}$.

Поскольку кинетические энергии кубиков равны, а потенциальные – нет, их полные механические энергии не равны. Механическая энергия кубика на столе больше.

Внутренняя энергия

Внутренняя энергия тела – это сумма кинетической энергии хаотического движения его частиц (атомов и молекул) и потенциальной энергии их взаимодействия. Она зависит от температуры тела, его массы и агрегатного состояния, но не зависит от его механического положения в пространстве или движения как целого.

В условии задачи сказано, что кубики "одинаковые". Это подразумевает, что они имеют одинаковую массу, изготовлены из одного и того же материала и, как правило, находятся в одинаковых термодинамических условиях (имеют одинаковую температуру). Поскольку все параметры, от которых зависит внутренняя энергия, у кубиков одинаковы, их внутренние энергии равны.

Ответ: Механические энергии двух кубиков не равны (у кубика на столе она больше за счет большей потенциальной энергии). Внутренние энергии кубиков равны.