Номер 1, страница 148 - гдз по физике 7 класс учебник Исаченкова, Громыко

1. Что характеризует потенциальная энергия?

Потенциальная энергия ($E_п$) — это скалярная физическая величина, которая является частью полной механической энергии системы и характеризует запас энергии, обусловленный взаимным расположением тел (или частей одного тела) и характером сил взаимодействия между ними. По сути, это энергия взаимодействия.

Потенциальная энергия характеризует следующие ключевые аспекты:

Взаимодействие тел. Потенциальная энергия возникает только тогда, когда тела или частицы в системе взаимодействуют друг с другом посредством так называемых консервативных сил. К таким силам относятся, например, сила тяжести и сила упругости. Работа, совершаемая этими силами, зависит только от начального и конечного положения тела, а не от траектории его движения.

Конфигурацию системы. Значение потенциальной энергии определяется конфигурацией системы, то есть взаимным расположением её частей. Например, чем выше поднято тело над поверхностью Земли, тем больше его потенциальная энергия в гравитационном поле. Чем сильнее растянута или сжата пружина, тем больше её потенциальная энергия упругой деформации.

Способность совершить работу. Потенциальная энергия представляет собой "скрытый" запас энергии, который может быть преобразован в другую форму, чаще всего в кинетическую энергию (энергию движения). Это преобразование происходит, когда силы взаимодействия совершают работу. Изменение потенциальной энергии системы равно работе консервативных сил, взятой с противоположным знаком: $ \Delta E_п = -A_{конс} $. Таким образом, уменьшение потенциальной энергии означает, что система совершила работу.

Относительность значения. Важно понимать, что физический смысл имеет не само абсолютное значение потенциальной энергии, а её изменение ($ \Delta E_п $). Поэтому для её расчёта всегда выбирается условный "нулевой уровень" — такое состояние или положение системы, в котором её потенциальная энергия принимается равной нулю. Например, для гравитационной потенциальной энергии ($ E_п = mgh $) нулевым уровнем часто выбирают поверхность Земли, а для энергии упругой деформации пружины ($ E_п = \frac{kx^2}{2} $) — её недеформированное состояние.

Ответ: Потенциальная энергия характеризует запас энергии в системе, который обусловлен взаимным расположением её частей и силами взаимодействия между ними. Она определяет способность системы совершать работу за счёт изменения своего состояния (конфигурации).