Номер 13, страница 156 - гдз по физике 10 класс учебник часть 1 Генденштейн, Дик

Механика. Глава 3. Законы сохранения в механике. Параграф 19. Энергия. Закон сохранения механической энергии - номер 13, страница 156.

Условие.

13. Брусок скользит вниз по наклонной плоскости, причём его скорость уменьшается. Как изменяется кинетическая энергия бруска? Потенциальная энергия? Механическая энергия?

Решение.

Кинетическая энергия

Кинетическая энергия тела определяется формулой $E_k = \frac{mv^2}{2}$, где $\text{m}$ — масса тела, а $\text{v}$ — его скорость. По условию задачи, скорость бруска уменьшается. Так как масса бруска $\text{m}$ является постоянной величиной, а скорость $\text{v}$ уменьшается, то и кинетическая энергия $E_k$ также будет уменьшаться.

Ответ: Кинетическая энергия бруска уменьшается.

Потенциальная энергия

Потенциальная энергия тела в поле тяготения Земли определяется формулой $E_p = mgh$, где $\text{m}$ — масса тела, $\text{g}$ — ускорение свободного падения, а $\text{h}$ — высота тела над некоторым нулевым уровнем. Поскольку брусок скользит вниз по наклонной плоскости, его высота $\text{h}$ над основанием плоскости уменьшается. Следовательно, его потенциальная энергия $E_p$ также уменьшается.

Ответ: Потенциальная энергия бруска уменьшается.

Механическая энергия

Полная механическая энергия системы $E_м$ является суммой ее кинетической и потенциальной энергий: $E_м = E_к + E_п$. Как было установлено выше, и кинетическая, и потенциальная энергии бруска уменьшаются. Следовательно, их сумма — полная механическая энергия — также уменьшается. Уменьшение механической энергии происходит из-за работы силы трения, которая является диссипативной (неконсервативной) силой. Эта работа приводит к превращению части механической энергии во внутреннюю энергию (тепло).

Ответ: Механическая энергия бруска уменьшается.