Для решения задачи нам нужно сравнить потенциальную энергию двух кубиков: из меди и изо льда. Потенциальная энергия (PE) тела определяется формулой:
\[ PE = m \cdot g \cdot h \]
где:
- \( m \) — масса тела,
- \( g \) — ускорение свободного падения (примерно 9,8 м/с²),
- \( h \) — высота над выбранным уровнем (здесь 0,8 м).
Поскольку высота и ускорение одинаковы для обоих кубиков, сравним их массы (\( m \)). Масса тела находится по формуле:
\[ m = \rho \cdot V \]
где:
- \( \rho \) — плотность материала,
- \( V \) — объем тела.
Дано:
- Объем кубика: \( V = 0,5\,м^3 \),
- Плотность меди: \( \rho_{медь} = 8900\,кг/м^3 \),
- Плотность льда: \( \rho_{лёд} = 900\,кг/м^3 \),
- Высота: \( h = 0,8\,м \),
- Ускорение свободного падения: \( g = 9,8\,м/с^2 \).
Шаг 1: Найдём массы кубиков.
Масса кубика из меди:
\[ m_{медь} = \rho_{медь} \times V = 8900 \times 0,5 = 4450\,кг \]
Масса кубика изо льда:
\[ m_{лёд} = \rho_{лёд} \times V = 900 \times 0,5 = 450\,кг \]
Шаг 2: Рассчитаем потенциальную энергию каждого кубика.
Потенциальная энергия кубика из меди:
\[ PE_{медь} = m_{медь} \times g \times h = 4450 \times 9,8 \times 0,8 \]
Вычислим:
\[ PE_{медь} = 4450 \times 9,8 \times 0,8 \] \[ PE_{медь} = 4450 \times 7,84 \approx 34\,912\,джоулей \]
Потенциальная энергия кубика изо льда:
\[ PE_{лёд} = m_{лёд} \times g \times h = 450 \times 9,8 \times 0,8 \]
Вычислим:
\[ PE_{лёд} = 450 \times 7,84 \approx 3\,528\,джоулей \]
Итог:
- Потенциальная энергия из меди: ≈ 34 912 Дж
- Потенциальная энергия изо льда: ≈ 3 528 Дж
Ответ: у кубика из меди потенциальная энергия больше.
Вариант ответа (число большей энергии):
Ответ: 34912