Чтобы определить, какое тело обладает большей потенциальной энергией относительно поверхности Земли, нужно использовать формулу для расчета потенциальной энергии:
\[ E_p = m \cdot g \cdot h, \]
где:
- \( E_p \) — потенциальная энергия,
- \( m \) — масса тела,
- \( g \) — ускорение свободного падения (примерно 9.81 м/с² на поверхности Земли),
- \( h \) — высота, на которой находится тело от уровня земли.
Для мяча:
- Масса \( m_1 = 300 \, г = 0.3 \, кг \) (переводим в килограммы),
Для гантели:
- Масса \( m_2 = 1 \, кг \).
Потенциальная энергия будет зависеть не только от массы, но и от высоты, на которой находятся эти тела. Если мы рассматриваем, что оба тела находятся на одном и том же уровне (например, на одном балконе), то тогда потенциальная энергия будет вычисляться для каждого тела по аналогичной формуле.
Если высота \( h \) обоих объектов одинаковая, то потенциальная энергия будет больше у тела с большей массой. В нашем случае:
Потенциальная энергия мяча:
\( E_{p1} = 0.3 \, кг \cdot g \cdot h \)Потенциальная энергия гантели:
\( E_{p2} = 1 \, кг \cdot g \cdot h \)
Так как масса гантели больше, потенциальная энергия гантели будет больше, чем у мяча, при условии, что высота \( h \) одинаковая для обоих.
Таким образом, гантеля обладает большей потенциальной энергией относительно поверхности Земли, если они находятся на одном уровне.