Один конец лекой пружины закреплен на гладкой наклонной плоскости, а второй прикреплен к бруску. Брусок перемещают из точки 1 в точку 2. Внешняя сила совершила работу 10 Дж, при этом кинетическая энергия бруска и потенциальная энергия упругой деформации увеличились на 20 Дж каждая. Чему равно приращение потенциальной энергии бруска в поле тяжести? Ответ приведите в джоулях с учетом знака

Для решения этой задачи необходимо использовать закон сохранения энергии. Основная идея состоит в том, что работа, выполненная внешней силой, равна изменению суммы потенциальной энергии (включая упругую энергию пружины) и кинетической энергии бруска. Давайте разберем условия задачи: 1. **Работа внешней силы**: \(W = 10 \, \text{Дж}\) 2. **Изменение кинетической энергии**: \(\Delta K = 20 \, \text{Дж}\) 3. **Изменение потенциальной энергии упругой деформации**: \(\Delta U_{упр} = 20 \, \text{Дж}\) Мы ищем приращение потенциальной энергии бруска в поле тяжести, обозначим его как \(\Delta U_{г}\). По закону сохранения энергии, работа, совершенная внешней силой, равна изменению полной механической энергии системы: \[ W = \Delta K + \Delta U_{упр} + \Delta U_{г} \] Подставим известные величины в уравнение: \[ 10 = 20 + 20 + \Delta U_{г} \] Теперь упростим уравнение: \[ 10 = 40 + \Delta U_{г} \] Вычтем 40 из обеих сторон: \[ \Delta U_{г} = 10 - 40 \] \[ \Delta U_{г} = -30 \, \text{Дж} \] **Ответ:** Приращение потенциальной энергии бруска в поле тяжести равно \(-30 \, \text{Дж}\). Отрицательный знак указывает на то, что потенциальная энергия бруска в поле тяжести уменьшилась.