Номер 22, страница 81 - гдз по физике 7 класс тетрадь-тренажёр Артеменков, Белага

VIII. Работа, мощность, энергия. Выполняем тест - номер 22, страница 81.

Условие.

22. При движении маятника из точки B в точку A:

1) кинетическая энергия не изменяется, потенциальная энергия возрастает

2) кинетическая энергия превращается в потенциальную энергию

3) потенциальная энергия превращается в кинетическую энергию

4) никаких превращений энергии не происходит

Решение.

Решение

Рассмотрим движение маятника из точки B в точку A. Это движение от положения равновесия (нижняя точка) к крайнему положению (верхняя точка).

Кинетическая энергия тела определяется его скоростью по формуле $E_k = \frac{mv^2}{2}$. Потенциальная энергия тела в поле тяготения Земли определяется его высотой над некоторым нулевым уровнем по формуле $E_p = mgh$.

В точке B (нижнее положение) маятник имеет максимальную скорость. Следовательно, его кинетическая энергия в этой точке максимальна. Если принять высоту в точке B за нулевой уровень ($h=0$), то потенциальная энергия здесь будет минимальна (равна нулю).

В точке A (крайнее верхнее положение) маятник на мгновение останавливается, чтобы изменить направление движения. Его скорость в этой точке равна нулю, а значит, и кинетическая энергия равна нулю. При этом маятник поднимается на максимальную высоту, поэтому его потенциальная энергия в точке A максимальна.

Таким образом, при движении из точки B в точку A скорость маятника уменьшается, а высота увеличивается. Это означает, что кинетическая энергия уменьшается, а потенциальная энергия возрастает. В соответствии с законом сохранения энергии, происходит преобразование одного вида энергии в другой: кинетическая энергия превращается в потенциальную.

Рассмотрим предложенные варианты:

1) кинетическая энергия не изменяется, потенциальная энергия возрастает — неверно, так как скорость уменьшается, и кинетическая энергия тоже уменьшается.

2) кинетическая энергия превращается в потенциальную энергию — верно, так как уменьшение кинетической энергии сопровождается увеличением потенциальной.

3) потенциальная энергия превращается в кинетическую энергию — неверно, это происходит при движении из точки A в точку B.

4) никаких превращений энергии не происходит — неверно, происходит постоянное взаимное превращение кинетической и потенциальной энергии.

Ответ: 2