Do szklanki stojącej na stole nalano 250g wody. Szklanka ma średnicę równą 6cm. Energia potencjalna wody, liczona względem poziomu stołu, wynosi około?

Do szklanki stojącej na stole nalano 250g wody. Szklanka ma średnicę równą 6cm. Energia potencjalna wody, liczona względem poziomu stołu, wynosi około?
Odpowiedź

Witam,   Dane: m = 250 g = 0,25 kg  masa d = 1000 kg/m^3  gęstość wody g = 10 N/kg  przyspieszenie ziemskie 2r = 6 cm = 0,06 m średnica r = 0,03 m  promień   Szukane: Ep = ?  energia potencjalna   z definicji energii potencjalnej:  Ep = mgh   z definicji gęstości substancji:   d = m / V   ========>    V = m / d V = 0,25 / 1000 = 0,00025 m^3  objętość wody   aby wyznaczyć wysokość poziomu wody w szklance "h" , zastosujmy wzór na objętość walca:  [latex]V=pi*r^{2}*h[/latex]   zatem wysokość wynosi:   h = V / pir^2   wobec tego energia potencjalna wynosi:   [latex]Ep = m*g*h [/latex] [latex]Ep = m * g * V /pi*r^{2}[/latex]   podstawmy dane:   Ep = 0,25 * 10 * 0,00025 / (3,14 * 0,03^2) Ep = 2,5 * 0,00025 / (3,14 * 0,0009) Ep = 0,000625 / 0,002826 Ep = 0,221 J Ep = 221 mJ   (milidżul)   ale to oczywiście nie jest końcowe rozwiązanie, gdyż w przypadku szklanki z wodą musimy wziąć pod uwagę środek masy wody w szklance, czyli w tym wypadku wysokość będzie równa:  h / 2. Dlatego nasz wynik musimy podzielić na dwa:   Ep = 221 mJ : 2 Ep = 110,5 mJ ====================================================== proszę bardzo, pozdrawiam :)

Dodaj swoją odpowiedź