$\text{Dane:}$  

$\text{E}=4000\text{J}$  

$\text{a)}$  

Plecak z książkami 

$\text{Dane:}$  

$\text{m}=5\text{kg}$  

$\text{Szukane:}$  

$\text{h}=\text{?}$  

Przekształcamy wzór na energię potencjalną, aby otrzymać wyrażenie na wysokość:

${\text{E}}_{\text{p}}=\text{m}\cdot \text{g}\cdot \text{h}\text{/: m}\cdot \text{g}$  

$\frac{{\text{E}}_{\text{p}}}{\text{m}\cdot \text{g}}=\frac{\sout{\text{m}\cdot \text{g}}\cdot \text{h}}{\sout{\text{m}\cdot \text{g}}}$  

$\text{h}=\frac{{\text{E}}_{\text{p}}}{\text{m}\cdot \text{g}}$  

Podstawiamy dane i otrzymujemy:

$\text{h}=\frac{4000\text{J}}{5\sout{\text{kg}}\cdot 10\frac{\text{N}}{\sout{\text{kg}}}}=\frac{4000\sout{\text{N}}\cdot \text{m}}{50\sout{\text{N}}}$  

$\text{h}=80\text{m}$  

Odpowiedź: Wykorzystując całą energię zgromadzoną w baterii można by podnieść plecak na wysokość 80 metrów.

$\text{b)}$  

Długopis o masie 16 g 

$\text{Dane:}$  

$\text{m}=16\text{g}=0,016\text{kg}$   

$\text{Szukane:}$  

$\text{h}=\text{?}$  

Wykorzystujemy wzór wyprowadzony w poprzednim podpunkcie:

$\text{h}=\frac{{\text{E}}_{\text{p}}}{\text{m}\cdot \text{g}}$  

Podstawiamy dane i otrzymujemy:

$\text{h}=\frac{4000\text{J}}{0,016\sout{\text{kg}}\cdot 10\frac{\text{N}}{\sout{\text{kg}}}}=\frac{4000\sout{\text{N}}\cdot \text{m}}{0,16\sout{\text{N}}}$  

$\text{h}=25000\text{m}=25\text{km}$   

Odpowiedź: Wykorzystując całą energię zgromadzoną w baterii można by podnieść długopis na wysokość 25 kilometrów.

$\text{c)}$  

Nie, nie da się zbudować takiego urządzenia. Zawsze podczas zmiany jednej formy energii w inną, istnieją straty energii (energia jest częściowo zmieniana na inne formy energii, najczęściej na energię wewnętrzną). Jest to związane z istnieniem oporów ruchu - przy podnoszeniu ciała są to przede wszystkim opory powietrza.