Определите потенциальную энергию воздушного шара массой 500 кг, поднявшегося на высоту 80 м?

Решение:

Для определения потенциальной энергии воспользуемся формулой:

\[ E_p = m \cdot g \cdot h \]

где:

• \( E_p \) — потенциальная энергия (Дж)
• \( m \) — масса тела (кг)
• \( g \) — ускорение свободного падения (примем \( g \approx 9.8 \) м/с², для простоты можно использовать \( g \approx 10 \) м/с²),
• \( h \) — высота подъёма (м)

Подставим известные значения:

• \( m = 500 \) кг
• \( h = 80 \) м
• \( g = 10 \) м/с²

Вычислим потенциальную энергию:

\[ E_p = 500 \text{ кг} \cdot 10 \text{ м/с}^2 \cdot 80 \text{ м} \]

\[ E_p = 5000 \text{ Н} \cdot 80 \text{ м} \]

\[ E_p = 400000 \text{ Дж} \]

Переведём в килоджоули:

\[ E_p = 400 \text{ кДж} \]

В вариантах ответа указано "40 Дж", что некорректно при данных условиях. Если принять \( m = 0.5 \) кг, тогда \( E_p = 0.5 \cdot 10 \cdot 80 = 400 \) Дж. Если принять \( m = 500 \) кг и \( h = 0.08 \) м, тогда \( E_p = 500 \cdot 10 \cdot 0.08 = 400 \) Дж. Исходя из представленных вариантов, вероятнее всего, имелось в виду 400 Дж, а не 40 Дж. Однако, если строго следовать варианту 1, то ответ 40 Дж будет некорректным расчетом.

Ответ: 400000 Дж (или 400 кДж). Вариант 1 (40 Дж) неверен при заданных условиях.