Номер 3, страница 20 - гдз по физике 7 класс дидактические материалы Марон, Марон

Тренировочные задания. Взаимодействие тел. ТЗ-7. Сила упругости. Вес тела - номер 3, страница 20.

Условие.

3. Почему стальной шарик хорошо отскакивает от камня и плохо — от асфальта?

Решение.

Это явление объясняется различием в упругих свойствах камня и асфальта, а также характером взаимодействия (столкновения) стального шарика с этими поверхностями.

1. Столкновение с камнем (упругий удар)

И стальной шарик, и камень являются очень твердыми и упругими телами. Когда шарик ударяется о камень, происходит столкновение, близкое к абсолютно упругому. При таком столкновении кинетическая энергия системы сохраняется почти полностью. В момент удара оба тела незначительно деформируются, и кинетическая энергия шарика преобразуется в потенциальную энергию упругой деформации. Затем, благодаря высокой упругости, оба тела быстро восстанавливают свою первоначальную форму. Накопленная потенциальная энергия снова преобразуется в кинетическую энергию, и шарик отскакивает с большой скоростью. Потери энергии на нагрев тел и звук при таком ударе минимальны.

2. Столкновение с асфальтом (неупругий удар)

Асфальт, в отличие от камня, является вязким и малоупругим материалом. При ударе стального шарика об асфальт происходит неупругое столкновение. Значительная часть кинетической энергии шарика расходуется на необратимую деформацию асфальта (образование вмятины) и на преодоление сил внутреннего трения в материале. Эта энергия преобразуется в тепло и не возвращается шарику. Поскольку большая часть начальной кинетической энергии теряется, шарику передается лишь малая ее доля для отскока. В результате он отскакивает очень плохо или не отскакивает совсем.

Ответ: Стальной шарик хорошо отскакивает от камня, потому что их столкновение является почти абсолютно упругим, и кинетическая энергия шарика практически полностью сохраняется. Шарик плохо отскакивает от асфальта, так как их столкновение неупругое, и большая часть кинетической энергии шарика расходуется на деформацию и нагрев асфальта.