Номер 1, страница 112 - гдз по физике 7 класс учебник Громов, Родина

Глава 4. Работа, мощность, энергия. Параграф 30. Закон сохранения энергии. Вопросы - номер 1, страница 112.

Условие.

Решение.

1. Что называют полной механической энергией?

Полной механической энергией тела (или системы тел) называют скалярную физическую величину, равную сумме его кинетической и потенциальной энергий. Эта величина характеризует способность тела (или системы тел) совершать механическую работу за счёт своего движения и взаимодействия с другими телами.

Математически полная механическая энергия $\text{E}$ выражается формулой:
$E = E_k + E_p$
где $E_k$ — кинетическая энергия, а $E_p$ — потенциальная энергия.

Кинетическая энергия ($E_k$) — это энергия, которой обладает тело вследствие своего движения. Она зависит от массы тела $\text{m}$ и его скорости $\text{v}$ и рассчитывается по формуле:
$E_k = \frac{mv^2}{2}$

Потенциальная энергия ($E_p$) — это энергия, которая определяется взаимным расположением взаимодействующих тел или частей одного тела. Основными видами потенциальной энергии в механике являются:
1. Потенциальная энергия тела, находящегося в поле тяготения (например, поднятого над Землей): $E_p = mgh$, где $\text{m}$ — масса тела, $\text{g}$ — ускорение свободного падения, $\text{h}$ — высота над условным нулевым уровнем.
2. Потенциальная энергия упруго деформированного тела (например, сжатой или растянутой пружины): $E_p = \frac{kx^2}{2}$, где $\text{k}$ — жесткость тела (пружины), а $\text{x}$ — его деформация (удлинение или сжатие).

Таким образом, для тела, движущегося в поле тяготения Земли, полная механическая энергия будет равна:
$E = \frac{mv^2}{2} + mgh$

Важнейшим свойством полной механической энергии является закон её сохранения: в замкнутой системе, где действуют только консервативные (потенциальные) силы, такие как сила тяжести и сила упругости, полная механическая энергия системы остается постоянной. Если в системе действуют неконсервативные силы, например, сила трения, то механическая энергия не сохраняется, а переходит в другие формы, в основном во внутреннюю (тепловую) энергию.

Ответ: Полной механической энергией называют сумму кинетической энергии (энергии движения) и потенциальной энергии (энергии взаимодействия) тела или системы тел.