Номер 5, страница 191 - гдз по физике 10 класс учебник Грачев, Погожев

Механика. Глава 4. Законы сохранения в механике. Параграф 32. Кинетическая энергия. Вопросы - номер 5, страница 191.

Условие.

5. Как изменяется кинетическая энергия материальной точки, если работа суммы всех действующих на неё сил: а) положительна; б) отрицательна; в) равна нулю?

Решение.

Решение

Связь между работой суммы всех сил, действующих на материальную точку, и изменением её кинетической энергии описывается теоремой о кинетической энергии.

Теорема о кинетической энергии гласит, что работа $A$ равнодействующей всех сил, приложенных к телу, равна изменению кинетической энергии $\Delta E_k$ этого тела:

$A = \Delta E_k = E_{k2} - E_{k1}$

где $E_{k1}$ — начальная кинетическая энергия, а $E_{k2}$ — конечная кинетическая энергия.

Рассмотрим каждый из предложенных случаев, основываясь на этой теореме.

а) работа положительна

Если работа суммы всех действующих на точку сил положительна ($A > 0$), то изменение кинетической энергии также будет положительным:

$\Delta E_k = E_{k2} - E_{k1} > 0$

Из этого неравенства следует, что конечная кинетическая энергия больше начальной ($E_{k2} > E_{k1}$). Таким образом, кинетическая энергия материальной точки увеличивается.

Ответ: кинетическая энергия увеличивается.

б) работа отрицательна

Если работа суммы всех действующих на точку сил отрицательна ($A < 0$), то изменение кинетической энергии также будет отрицательным:

$\Delta E_k = E_{k2} - E_{k1} < 0$

Из этого неравенства следует, что конечная кинетическая энергия меньше начальной ($E_{k2} < E_{k1}$). Таким образом, кинетическая энергия материальной точки уменьшается.

Ответ: кинетическая энергия уменьшается.

в) работа равна нулю

Если работа суммы всех действующих на точку сил равна нулю ($A = 0$), то изменение кинетической энергии также равно нулю:

$\Delta E_k = E_{k2} - E_{k1} = 0$

Из этого равенства следует, что конечная кинетическая энергия равна начальной ($E_{k2} = E_{k1}$). Таким образом, кинетическая энергия материальной точки не изменяется (остаётся постоянной).

Ответ: кинетическая энергия не изменяется.