2019-11-20
На полу лежат куб и шар, сделанные из стали. Масса их одинакова. Тела подняли до соприкосновения с потолком. Одинаково ли изменилась при этом их потенциальная энергия?
Решение:
Сила тяжести у куба и шара приложена к их центру. Из рисунка видно, что если бы центры их совпадали, то шар имел бы меньшую площадь сечения (на заштрихованную часть), а значит, и массу. Но по условию задачи массы их одинаковы. Значит, диаметр щара должен быть несколько больше высоты ребра куба. Пусть размеры его будут такими, как показано на рисунке штриховой линией. Так как и куб, и шар стоят на полу, то центр шара будет расположен несколько выше центра куба. Но значит, на столько же он будет ниже у потолка. Отсюда можно заключить, что при подъеме шара от пола до соприкосновения с потолком будет произведена несколько меньшая работа. Поэтому шар у потолка приобретает меньшую потенциальную энергию, чем куб.
Ответ: Потенциальная энергия у шара меньше, чем у куба.