5. Чему равна потенциальная энергия воды объёмом 1 л на высоте 2 м?

Решение:

Потенциальная энергия \( E_p \) тела, находящегося на высоте \( h \), определяется формулой \( E_p = mgh \), где \( m \) — масса тела, \( g \) — ускорение свободного падения. Для нахождения массы воды, зная её объём \( V \) и плотность \( \rho \), воспользуемся формулой \( m = \rho V \). Плотность воды \( \rho = 1000 \) кг/м³. Объём \( V = 1 \) л = 0.001 м³.

Дано:

• Объём воды: \( V = 1 \) л = 0.001 м³
• Высота: \( h = 2 \) м
• Плотность воды: \( \rho = 1000 \) кг/м³
• Ускорение свободного падения: \( g \approx 10 \) м/с²

Найти:

• Потенциальную энергию: \( E_p \)

Решение:

1. Вычислим массу воды: \( m = \rho V = 1000 \text{ кг/м}^3 \cdot 0.001 \text{ м}^3 = 1 \) кг.
2. Вычислим потенциальную энергию: \( E_p = mgh = 1 \text{ кг} \cdot 10 \text{ м/с}^2 \cdot 2 \text{ м} \)
3. Вычислим: \( E_p = 20 \) Дж.

Ответ: 20 Дж.