Чтобы рассчитать потенциальную энергию книги, используем формулу для потенциальной энергии:
\[ E_p = m \cdot g \cdot h \]
где:
- \( E_p \) — потенциальная энергия,
- \( m \) — масса предмета (в килограммах),
- \( g \) — ускорение свободного падения (примерно \( 9,81 \, \text{м/с}^2 \)),
- \( h \) — высота (в метрах).
Сначала преобразуем массу книги из граммов в килограммы: \[ 315 \, \text{г} = 0,315 \, \text{кг} \]
Теперь рассчитаем потенциальную энергию книги относительно пола. Высота, на которую была поднята книга, равна 1,94 м. Подставим значения в формулу:
\[ E_p = 0,315 \, \text{кг} \cdot 9,81 \, \text{м/с}^2 \cdot 1,94 \, \text{м} \]
\[ E_p = 0,315 \cdot 9,81 \cdot 1,94 \approx 6,06 \, \text{Дж} \]
Таким образом, потенциальная энергия книги относительно пола составляет примерно 6,06 Дж.
Теперь рассчитаем потенциальную энергию книги относительно макушки девочки. Для этого определим высоту от макушки до книги. Рост девочки составляет 162 см, то есть 1,62 м. Высота, на которую книга поднята над макушкой девочки:
\[ h_{\text{нач}} = 1,94 \, \text{м} - 1,62 \, \text{м} = 0,32 \, \text{м} \]
Теперь можем снова использовать формулу для потенциальной энергии:
\[ E_p = 0,315 \, \text{кг} \cdot 9,81 \, \text{м/с}^2 \cdot 0,32 \, \text{м} \]
\[ E_p = 0,315 \cdot 9,81 \cdot 0,32 \approx 1,00 \, \text{Дж} \]
Таким образом, потенциальная энергия книги относительно макушки девочки составляет примерно 1,00 Дж.
Если у вас есть дополнительные вопросы, смело задавайте!