Номер 21, страница 80 - гдз по физике 7 класс тетрадь-тренажёр Артеменков, Белага

VIII. Работа, мощность, энергия. Выполняем тест - номер 21, страница 80.

Условие.

21. Мальчик завёл ключиком игрушечный автомобиль. Пружина стала обладать механической энергией. Какое превращение энергии происходит при движении автомобиля?

1) Потенциальная энергия пружины превращается в кинетическую энергию автомобиля.

2) Никаких превращений энергии не происходит.

3) Потенциальная энергия пружины превращается в потенциальную энергию автомобиля.

4) Кинетическая энергия автомобиля превращается в потенциальную энергию пружины.

Решение.

Решение

Когда мальчик заводит игрушечный автомобиль ключиком, он скручивает пружину. В скрученной (деформированной) пружине запасается механическая энергия, которая называется потенциальной энергией упругой деформации. Эта энергия зависит от жёсткости пружины и степени её деформации.

Когда автомобиль начинает двигаться, пружина постепенно раскручивается, и её потенциальная энергия уменьшается. Согласно закону сохранения энергии, эта энергия не исчезает, а преобразуется в другие виды. В данном случае, энергия пружины совершает работу, приводя в движение колёса и, следовательно, сам автомобиль.

Энергия, которой обладает движущееся тело, называется кинетической энергией. Она зависит от массы тела и его скорости ($E_к = \frac{mv^2}{2}$). Таким образом, при движении автомобиля происходит преобразование потенциальной энергии, запасённой в пружине, в кинетическую энергию движения автомобиля. Часть энергии также переходит во внутреннюю энергию из-за трения, но основной процесс — это переход потенциальной энергии в кинетическую.

Проанализируем варианты ответов:

1. Потенциальная энергия пружины превращается в кинетическую энергию автомобиля. — Это утверждение полностью соответствует описанному процессу.

2. Никаких превращений энергии не происходит. — Это неверно, так как изменяется состояние системы (пружина раскручивается, автомобиль начинает двигаться), что свидетельствует о превращении энергии.

3. Потенциальная энергия пружины превращается в потенциальную энергию автомобиля. — Это неверно. Потенциальная энергия автомобиля (гравитационная) связана с его высотой над землей. Движение по горизонтальной поверхности не изменяет её. Основная энергия, связанная с движением, — кинетическая.

4. Кинетическая энергия автомобиля превращается в потенциальную энергию пружины. — Это описывает обратный процесс. Например, если бы движущийся автомобиль за счет своего движения заводил пружину.

Следовательно, правильным является первый вариант.

Ответ: 1.