Потенциальная энергия всегда считается относительно какого-то уровня, который принят за ноль. Вот например если за ноль принять уровень пола 3го этажа, то на втором этаже потенциальная энергия очевидно отрицательна.
Сначала кажется, что процесс будет адиабатическим, но это не так: адиабатический процесс должен быть очень медленным, а этот таковым не будет. В этой задаче необходимо расписать закон сохранения энергии. Пусть высота цилиндра равна h, масса цилиндра и поршня m, площадь поршня S, а станет высота поднятия поршня h`. В начале (как только положили гирю) высота поднятия этой гири (если считать от конечного уровня гири) равна (h - h`). Значит, энергия этого груза, будучи равной потенциальной его энергии, равна . Внутренняя энегрия идеального двухатомного газа по формуле равна . Тут я использую то, что давление газа изнутри компенсирует давление поршня. Значит, изначальная энергия системы равна . После остановки движения энергия груза станет равна 0, а внутренняя энергия газа станет равна Приравняем внутренние энергии систем: = 3.5 л.
Будем считать, что один электрон создает неоднородное электрическое поле, а второй электрон является пробным зарядом. Так как первоначально электроны находились друг от друга на большом расстоянии, то потенциальная энергия их взаимодействия в этой точке равнялась нулю. Электроны обладали одинаковой кинетической энергией. Наименьшим будет расстояние сближения электронов в случае, когда их скорости будут равны нулю. Тогда по закону сохранения энергии суммарная кинетическая энергия электронов перешла в потенциальную энергию их взаимодействия:
Потенциальная энергия всегда считается относительно какого-то уровня, который принят за ноль. Вот например если за ноль принять уровень пола 3го этажа, то на втором этаже потенциальная энергия очевидно отрицательна.