Номер 2, страница 92 - гдз по физике 7 класс контрольные и самостоятельные работы Громцева

Глава 4. Работа и мощность. Энергия. Самостоятельные работы. СР-51. Превращение одного вида механической энергии в другой. Вариант № 1 - номер 2, страница 92.

Решение.

Решение

Процесс выстрела из лука включает в себя несколько последовательных этапов превращения энергии:

1. Натяжение тетивы. В самом начале лучник, используя силу мышц, натягивает тетиву. При этом химическая энергия, запасённая в мышцах, преобразуется в работу по изгибу лука. Эта работа накапливается в виде потенциальной энергии упругой деформации лука и тетивы ($E_п$). Таким образом, происходит переход химической энергии в потенциальную.

2. Выстрел. Когда лучник отпускает тетиву, запасённая потенциальная энергия упруго деформированного лука начинает стремительно переходить в кинетическую энергию ($E_к$) стрелы, сообщая ей начальную скорость. Небольшая часть энергии также преобразуется в кинетическую энергию колеблющихся частей самого лука, в энергию звуковых волн (мы слышим характерный звук выстрела) и во внутреннюю энергию (незначительный нагрев лука и тетивы).

3. Полёт стрелы. Во время полёта стрела обладает кинетической энергией. Эта энергия, в свою очередь, преобразуется дальше. Если траектория стрелы направлена вверх, её кинетическая энергия уменьшается, переходя в гравитационную потенциальную энергию. При достижении верхней точки траектории кинетическая энергия становится минимальной, а потенциальная — максимальной. При последующем снижении происходит обратный процесс. На всём протяжении полёта часть кинетической энергии стрелы расходуется на совершение работы против силы сопротивления воздуха, превращаясь во внутреннюю энергию (тепло).

4. Попадание в цель. В момент попадания в мишень кинетическая энергия стрелы практически полностью переходит в другие виды энергии. Она расходуется на совершение работы по деформации и разрушению материала мишени, а также преобразуется во внутреннюю энергию (нагрев стрелы и мишени в месте удара) и в энергию звука удара.

Ответ: При выстреле из лука происходит следующая цепь превращений энергии: химическая энергия мышц лучника переходит в потенциальную энергию упруго деформированного лука. Затем эта потенциальная энергия преобразуется в кинетическую энергию летящей стрелы. В процессе полёта кинетическая энергия может переходить в гравитационную потенциальную энергию и обратно, а также частично рассеивается в тепловую энергию из-за сопротивления воздуха. При попадании в цель кинетическая энергия стрелы превращается в работу по деформации цели, а также во внутреннюю (тепловую) и звуковую энергию.