Номер 818, страница 89 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Перышкин

8 класс. Тепловые явления. 33. Закон сохранения и превращения энергии в механических и тепловых процессах - номер 818, страница 89.

Решение.

Какой энергией обладает летящая пуля?

Летящая пуля обладает несколькими видами энергии. В первую очередь, это кинетическая энергия, так как пуля является движущимся телом. Кинетическая энергия зависит от массы пули $\text{m}$ и её скорости $\text{v}$ и определяется формулой $E_k = \frac{mv^2}{2}$. Поскольку скорость пули очень велика, её кинетическая энергия имеет значительную величину.

Также пуля обладает потенциальной энергией, поскольку она находится в гравитационном поле Земли. Потенциальная энергия зависит от массы пули $\text{m}$, её высоты $\text{h}$ над некоторым условным уровнем (например, поверхностью земли) и ускорения свободного падения $\text{g}$: $E_p = mgh$.

Кроме того, пуля обладает внутренней (тепловой) энергией. Она связана с температурой тела. Пуля нагревается как в момент выстрела от сгорания пороха, так и в полёте из-за трения о воздух, поэтому её внутренняя энергия увеличивается.

Сумма кинетической и потенциальной энергий составляет полную механическую энергию пули.

Ответ: Летящая пуля обладает кинетической, потенциальной и внутренней (тепловой) энергией.

Какие превращения энергии происходят при её движении?

При выстреле и последующем полёте пули происходит целый ряд превращений энергии.

В момент выстрела химическая энергия, запасённая в порохе, преобразуется в тепловую энергию горячих пороховых газов. Эти газы, быстро расширяясь, совершают работу и разгоняют пулю. Таким образом, тепловая энергия газов переходит в кинетическую энергию пули. Часть начальной энергии также переходит во внутреннюю энергию (нагрев) ствола и самой пули, а также в звуковую энергию.

Во время полёта превращения энергии продолжаются. Из-за силы сопротивления воздуха часть механической энергии пули непрерывно переходит во внутреннюю энергию, что приводит к нагреву самой пули и окружающего воздуха. По этой причине полная механическая энергия пули не сохраняется, а постепенно уменьшается.

Одновременно с этим происходит взаимное превращение кинетической и потенциальной энергий. Когда пуля летит вверх по своей траектории, её скорость уменьшается, а высота растёт — кинетическая энергия переходит в потенциальную. При движении пули вниз происходит обратный процесс: её высота уменьшается, а скорость увеличивается (если пренебречь сопротивлением воздуха) — потенциальная энергия переходит в кинетическую.

Ответ: При выстреле химическая энергия пороха превращается в кинетическую энергию пули. Во время полёта механическая энергия пули частично переходит во внутреннюю энергию из-за сопротивления воздуха, а также происходит взаимное превращение её кинетической и потенциальной частей при изменении высоты.