Номер 5, страница 128, часть 1 - гдз по физике 7 класс учебник Белага, Воронцова

Часть 1. Глава 4. Силы вокруг нас. Параграф 34. Закон Гука. Динамометр. Вопросы и задания - номер 5, страница 128.

Условие.

5. Объясните, почему стальной шар легко отскакивает от каменного пола, но плохо отскакивает от асфальта.

Решение.

Решение

Разница в поведении стального шара при падении на каменный пол и на асфальт объясняется различием в механических свойствах поверхностей и, как следствие, характером столкновения. Отскок — это результат преобразования энергии во время удара.

Столкновение с каменным полом
Каменный пол, как и стальной шар, является очень твердым и упругим. Когда шар ударяется о такую поверхность, оба тела испытывают упругую деформацию. Это означает, что они на короткое время изменяют свою форму, но затем полностью ее восстанавливают. В процессе удара кинетическая энергия шара преобразуется в потенциальную энергию упругой деформации. Поскольку столкновение близко к абсолютно упругому, почти вся эта потенциальная энергия возвращается шару в виде кинетической энергии, заставляя его отскочить с большой скоростью. Потери энергии на нагрев или остаточную деформацию в этом случае минимальны.

Столкновение с асфальтом
Асфальт, в отличие от камня, является вязким и менее упругим (более пластичным) материалом. При ударе стального шара об асфальт происходит значительная деформация, которая является преимущественно неупругой. Это значит, что большая часть кинетической энергии шара расходуется на работу по деформации асфальта (оставляя вмятину) и переходит во внутреннюю энергию (тепло) из-за внутреннего трения в материале. Поскольку энергия необратимо рассеивается, лишь небольшая ее часть возвращается шару, и поэтому он почти не отскакивает. Такое столкновение является неупругим.

Ответ: Стальной шар легко отскакивает от каменного пола, так как их столкновение является упругим: оба материала твердые и упругие, и кинетическая энергия шара почти полностью сохраняется, преобразуясь в энергию упругой деформации и обратно. Шар плохо отскакивает от асфальта, потому что это столкновение неупругое: асфальт – мягкий и вязкий материал, и большая часть кинетической энергии шара необратимо расходуется на деформацию асфальта и переходит в тепло, а не возвращается шару для отскока.