Номер 3, 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 № 2 - номер 3, страница 92.

Решение.

Решение

Процесс стрельбы из пружинного пистолета включает в себя следующую цепь преобразований энергии.

Сначала, при взведении пистолета, совершается работа по сжатию пружины. Энергия, затраченная человеком, переходит в потенциальную энергию упруго деформированной пружины. Эта запасенная энергия описывается формулой $E_п = \frac{kx^2}{2}$, где $\text{k}$ — жесткость пружины, а $\text{x}$ — величина её сжатия.

В момент выстрела, когда пружина освобождается, она начинает распрямляться и толкать снаряд. В этот момент происходит главное преобразование: потенциальная энергия пружины переходит в кинетическую энергию движущегося снаряда, скорость которого увеличивается. Кинетическая энергия рассчитывается как $E_к = \frac{mv^2}{2}$.

Однако это преобразование не является полным. Часть потенциальной энергии пружины также превращается во внутреннюю (тепловую) энергию из-за работы сил трения (снаряда о ствол, деталей механизма) и во звуковую энергию (звук выстрела). Некоторая энергия также передается в виде кинетической энергии самому пистолету (отдача).

После вылета из ствола снаряд летит, постепенно теряя свою кинетическую энергию из-за сопротивления воздуха, которая также превращается в тепло.

Ответ: При стрельбе из пружинного пистолета потенциальная энергия, запасенная в сжатой пружине, преобразуется в кинетическую энергию снаряда. Часть этой энергии также переходит во внутреннюю (тепловую) энергию вследствие трения и в энергию звуковых волн.