Задача D7BDCB из банка ФИПИ · задание 12 ОГЭ по физике
С крыши дома вертикально вниз бросают камень. Как изменяются потенциальная энергия и кинетическая энергия камня при его движении вниз? Сопротивление воздуха пренебрежимо мало.
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
| 1) | увеличивается |
| 2) | уменьшается |
| 3) | не изменяется |
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
| Потенциальная энергия камня | Кинетическая энергия камня |
|
|
|
Показать ответ и разбор
Ответ: 21
Разбор
💡 Камень бросают вниз с крыши. Он летит к земле, и за время полёта меняются две вещи: высота, на которой он находится, и его скорость. За каждой из них «следит» своя энергия.
Потенциальная энергия — это энергия высоты, «запас на потом»: E = m · g · h. Чем выше поднято тело, тем больше этот запас. Камень летит вниз, значит h (высота над землёй) уменьшается — и потенциальная энергия тоже уменьшается. Как санки на горке: чем ниже спустились, тем меньше «запас высоты» остался.
Кинетическая энергия — это энергия движения: E = m · v² / 2. Она зависит от скорости. Камень, брошенный вниз, разгоняется: сила тяжести тянет его вниз и добавляет скорости с каждым метром. Скорость растёт → кинетическая энергия увеличивается.
⚠️ Частая ошибка — решить, что раз камень бросили вниз, то он уже «разогнан» и дальше скорость не меняется. Нет: бросок задал только начальную скорость, а дальше камень всё равно разгоняется под действием силы тяжести.
Получается: потенциальная энергия уменьшается (2), кинетическая увеличивается (1). Кстати, их сумма — полная механическая энергия — при пренебрежимо малом сопротивлении воздуха остаётся неизменной: сколько «высоты» потеряно, столько «скорости» приобретено.
Хорошо, что разбираешься с этим сейчас — на экзамене такие вопросы решаются за секунды. 🙂
✅ Ответ: 21