Номер 686, страница 79 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Перышкин

8 класс. Тепловые явления. 29. Тепловое движение. Внутренняя энергия - номер 686, страница 79.

Решение.

Как меняется внутренняя энергия тел при трении?

При трении внутренняя энергия соприкасающихся тел всегда увеличивается. Это происходит потому, что для преодоления силы трения при движении одного тела по поверхности другого совершается механическая работа. Согласно закону сохранения энергии, эта работа не исчезает, а переходит в другую форму — во внутреннюю энергию трущихся тел.

Этот переход энергии проявляется в виде выделения теплоты, в результате чего тела нагреваются. Внутренняя энергия ($\text{U}$) — это сумма кинетической энергии хаотического (теплового) движения частиц тела (атомов, молекул, ионов) и потенциальной энергии их взаимодействия. Повышение температуры тела свидетельствует об увеличении средней кинетической энергии его частиц, а следовательно, и об увеличении его внутренней энергии. Таким образом, работа, совершённая против силы трения ($A_{тр}$), приводит к увеличению внутренней энергии ($\Delta U$) тел: $\Delta U = A_{тр}$.

Ответ: При трении внутренняя энергия тел увеличивается.

Приведите примеры.

1. Трение ладоней. Если быстро потереть ладони друг о друга, они становятся теплыми. Механическая работа, совершаемая мышцами, преобразуется во внутреннюю энергию кожи, повышая ее температуру.

2. Торможение автомобиля. Когда водитель нажимает на тормоз, тормозные колодки прижимаются к дискам. Возникающая сила трения замедляет вращение колес, при этом кинетическая энергия автомобиля переходит во внутреннюю энергию колодок и дисков, которые могут очень сильно нагреваться.

3. Зажигание спички. Спичка загорается, когда ее головкой чиркают о шероховатую поверхность коробка. Работа силы трения приводит к выделению достаточного количества теплоты для воспламенения химических веществ на головке спички.

4. «Падающая звезда». Метеоры, входя в атмосферу Земли на большой скорости, раскаляются и сгорают. Это происходит из-за интенсивного трения о воздух, в результате которого их огромная кинетическая энергия преобразуется во внутреннюю энергию, вызывая свечение.

Ответ: Примеры увеличения внутренней энергии при трении: нагревание ладоней при их растирании; раскаливание тормозных дисков автомобиля; зажигание спички о коробок; сгорание метеорита в атмосфере Земли.