На какую величину изменится потенциальная энергия карандаша, если мы поставим его вертикально на поверхности стола?

Когда мы поднимаем карандаш с поверхности стола и ставим его вертикально, происходит изменение его положения относительно земной поверхности. При этом потенциальная энергия карандаша изменяется. Давайте разберем это пошагово.

1. Изначальное положение карандаша: карандаш находится на поверхности стола и его высота над землей равна нулю. Потенциальная энергия карандаша в этом положении также равна нулю.

2. Когда мы поднимаем карандаш и ставим его вертикально, он поднимается на некоторую высоту h над поверхностью стола. Теперь у нас есть два положения: исходное положение (карандаш на столе) и конечное положение (карандаш вертикально стоит).

3. Потенциальная энергия карандаша в конечном положении будет зависеть от его высоты над землей. Формула для расчета потенциальной энергии в данном случае будет иметь вид:

\[ E_{\text{п}} = m \cdot g \cdot h \]

где:
E_{\text{п}} - потенциальная энергия (в джоулях),
m - масса карандаша (в килограммах),
g - ускорение свободного падения (принимаем его равным приближенно 9,8 м/с²),
h - высота карандаша над землей (в метрах).

4. Учитывая, что в нашей задаче высота карандаша над землей равна h, потенциальная энергия карандаша в конечном положении (E_{\text{п}}_{\text{конечн}}) будет равна:

\[ E_{\text{п}}_{\text{конечн}} = m \cdot g \cdot h \]

Таким образом, потенциальная энергия карандаша изменится на величину:

\[ \Delta E_{\text{п}} = E_{\text{п}}_{\text{конечн}} - E_{\text{п}}_{\text{нач}} \]

где E_{\text{п}}_{\text{нач}} - потенциальная энергия карандаша в исходном положении (равна нулю).

В итоге, изменение потенциальной энергии карандаша будет равно:

\[ \Delta E_{\text{п}} = m \cdot g \cdot h - 0 = m \cdot g \cdot h \]

Таким образом, изменение потенциальной энергии карандаша при его вертикальном размещении на поверхности стола определяется его массой и высотой над землей.