Номер 2, страница 168 - гдз по физике 9 класс учебник Исаченкова, Сокольский

2. Как определить потенциальную энергию любого тела? От чего она зависит?

Потенциальная энергия ($E_p$) — это энергия, которой обладает тело или система тел вследствие их взаимного расположения (конфигурации). Это энергия взаимодействия. Чтобы определить потенциальную энергию, необходимо, во-первых, выбрать нулевой уровень — положение, в котором потенциальная энергия условно принимается равной нулю. Выбор нулевого уровня произволен, и физический смысл имеет не само значение энергии, а ее изменение.

Во-вторых, нужно использовать формулу, соответствующую типу взаимодействия.

Для потенциальной энергии тела в поле тяготения Земли (гравитационной), если тело массой $m$ поднято на высоту $h$ относительно нулевого уровня, формула выглядит так:$E_p = mgh$.Здесь $m$ — масса тела, $g$ — ускорение свободного падения, $h$ — высота.

Для потенциальной энергии упруго деформированного тела (например, сжатой или растянутой пружины), формула следующая:$E_p = \frac{kx^2}{2}$.Здесь $k$ — коэффициент жесткости пружины, а $x$ — величина ее деформации (удлинение или сжатие) от положения равновесия.

Таким образом, потенциальная энергия зависит от взаимного расположения тел или их частей (например, от высоты $h$ или деформации $x$), от свойств самих тел и поля, в котором они находятся (например, от массы $m$ или жесткости $k$), а также от выбора нулевого уровня, относительно которого ведется отсчет.

Ответ: Потенциальную энергию определяют по формуле, соответствующей виду взаимодействия, предварительно выбрав нулевой уровень отсчета (положение, где энергия равна нулю). Для тела массой $m$, поднятого на высоту $h$, формула $E_p = mgh$. Для пружины жесткостью $k$, деформированной на величину $x$, формула $E_p = \frac{kx^2}{2}$. Потенциальная энергия зависит от взаимного положения тел (высоты, деформации), их характеристик (массы, жесткости) и от выбора нулевого уровня.