Вариант 4, страница 92 - гдз по физике 7 класс дидактические материалы Марон, Марон

Самостоятельные работы. СР-11. Механическая энергия - страница 92.

Условие.

Вариант 4

1. За счёт какой механической энергии увеличивается скорость стрелы, вылетевшей из лука?

2. Каков физический смысл пословицы: «Что тратишь, поднимаясь в гору, вернёшь на спуске»?

Решение.

1. Скорость стрелы, вылетевшей из лука, увеличивается за счёт преобразования одного вида механической энергии в другой. Когда лучник натягивает тетиву, он совершает работу, которая запасается в виде потенциальной энергии упруго деформированного лука. В момент выстрела эта накопленная потенциальная энергия начинает переходить в кинетическую энергию стрелы. Кинетическая энергия – это энергия движения, и она определяется по формуле $E_k = \frac{mv^2}{2}$. Таким образом, чем больше потенциальной энергии было запасено в луке, тем большую кинетическую энергию, а следовательно, и скорость, приобретёт стрела.

Ответ: Скорость стрелы увеличивается за счёт потенциальной энергии упруго деформированного лука, которая переходит в кинетическую энергию стрелы.

2. Физический смысл этой пословицы заключается в законе сохранения и превращения механической энергии.

«Что тратишь, поднимаясь в гору...» – эта часть описывает процесс совершения работы против силы тяжести. При подъёме на высоту $\text{h}$ тело массой $\text{m}$ приобретает потенциальную энергию, равную $E_p = mgh$. Для этого необходимо затратить энергию, например, мышечную силу человека или работу двигателя автомобиля.

«...вернёшь на спуске» – эта часть описывает обратный процесс. При спуске с горы накопленная потенциальная энергия превращается в кинетическую энергию движения $E_k = \frac{mv^2}{2}$. Тело самопроизвольно ускоряется под действием силы тяжести. В идеальном случае, без учёта сил трения и сопротивления воздуха, вся потенциальная энергия, накопленная при подъёме, перешла бы в кинетическую энергию при спуске.

Таким образом, пословица в упрощённой форме описывает обратимость превращения потенциальной энергии в кинетическую и обратно.

Ответ: Физический смысл пословицы заключается в превращении потенциальной энергии, накопленной при подъёме в гору, в кинетическую энергию при спуске с неё.