Задание 36, страница 177 - гдз по физике 7 класс учебник Пёрышкин, Иванов

Авторы: Пёрышкин И. М., Иванов А. И.
Тип: Учебник
Издательство: Просвещение
Год издания: 2023 - 2025
Уровень обучения: базовый
Цвет обложки: белый
ISBN: 978-5-09-103443-1
Допущено Министерством просвещения Российской Федерации
Популярные ГДЗ в 7 классе
Упражнение 32. § 50. Механическая работа. Единицы работы. Глава 4. Работа и мощность. Энергия - страница 177.
Задание 36 (с. 177)
Условие. Задание 36 (с. 177)
скриншот условия

Задание 36. Сделайте наклонную плоскость из картона (рис. 165). Положите на неё карандаш. Проследите за тем, как он скатывается. Совершается ли при этом работа? За счёт работы какой силы увеличивается скорость карандаша? Увеличьте угол наклона. Как изменяется скорость карандаша при прохождении того же пути? Проследите за тем, чтобы путь всё время был одинаковым при изменении угла наклона. Сделайте вывод о зависимости работы от угла между силой и скоростью тела.

Решение. Задание 36 (с. 177)

Решение 2. Задание 36 (с. 177)
Совершается ли при этом работа? Да, при скатывании карандаша с наклонной плоскости совершается работа. Механическая работа определяется как действие силы, вызывающее перемещение тела. В данном случае на карандаш действует сила тяжести, и под её влиянием он перемещается. Кроме того, скорость карандаша увеличивается, что свидетельствует об увеличении его кинетической энергии. Согласно теореме о кинетической энергии, изменение кинетической энергии тела равно работе всех действующих на него сил. Поскольку кинетическая энергия возрастает (увеличивается с нуля), это означает, что совершается положительная работа.
Ответ: Да, работа совершается.
За счёт работы какой силы увеличивается скорость карандаша? На карандаш, скатывающийся с наклонной плоскости, действуют три основные силы: сила тяжести ($m\vec{g}$), направленная вертикально вниз, сила нормальной реакции опоры ($\vec{N}$), направленная перпендикулярно поверхности, и сила трения ($\vec{F}_{тр}$), направленная в сторону, противоположную движению. Сила нормальной реакции опоры перпендикулярна перемещению, поэтому её работа равна нулю. Сила трения совершает отрицательную работу, так как она направлена против движения и стремится уменьшить скорость. Сила тяжести совершает положительную работу, поскольку имеет составляющую, направленную вдоль движения карандаша. Именно работа силы тяжести является причиной увеличения кинетической энергии и, следовательно, скорости карандаша.
Ответ: Скорость карандаша увеличивается за счёт работы силы тяжести.
Увеличьте угол наклона. Как изменяется скорость карандаша при прохождении того же пути? Проследите за тем, чтобы путь всё время был одинаковым при изменении угла наклона. При увеличении угла наклона плоскости ($\theta$), скорость карандаша в конце того же пути ($s$) будет больше. Это связано с тем, что работа, совершаемая силой тяжести, увеличивается. Работа силы тяжести вычисляется как $A_g = mgh$, где $h$ — вертикальное перемещение (высота). При постоянной длине пути $s$ высота $h$ связана с углом наклона соотношением $h = s \cdot \sin\theta$. С увеличением угла $\theta$ значение $\sin\theta$ также увеличивается, а значит, увеличивается и высота $h$. Следовательно, работа силы тяжести возрастает. По теореме о кинетической энергии, большая работа приводит к большему изменению кинетической энергии ($K = \frac{mv^2}{2}$), что означает большую конечную скорость.
Ответ: При увеличении угла наклона скорость карандаша в конце того же пути увеличится.
Сделайте вывод о зависимости работы от угла между силой и скоростью тела. Работа силы $A$ зависит от угла $\alpha$ между вектором силы $\vec{F}$ и вектором скорости (перемещения) $\vec{s}$ тела. Эта зависимость описывается формулой $A = F \cdot s \cdot \cos\alpha$. На основе этой формулы и наблюдений можно сделать вывод:
1. Если угол $\alpha$ острый ($0^\circ \le \alpha < 90^\circ$), то $\cos\alpha > 0$ и работа положительна. Сила помогает движению, увеличивая скорость тела. Чем меньше угол, тем работа больше.
2. Если угол $\alpha$ прямой ($\alpha = 90^\circ$), то $\cos\alpha = 0$ и работа равна нулю. Сила не изменяет скорость тела.
3. Если угол $\alpha$ тупой ($90^\circ < \alpha \le 180^\circ$), то $\cos\alpha < 0$ и работа отрицательна. Сила противодействует движению, уменьшая скорость.
В эксперименте с карандашом работа, совершаемая силой тяжести, увеличивалась при увеличении угла наклона плоскости, потому что угол между силой тяжести и направлением движения уменьшался, приближаясь к $0^\circ$.
Ответ: Работа, совершаемая силой, прямо пропорциональна косинусу угла между направлением силы и направлением скорости тела. Работа максимальна и положительна, когда сила и скорость сонаправлены, и отрицательна, когда сила направлена против скорости.
Другие задания:
Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.
Мы подготовили для вас ответ c подробным объяснением домашего задания по физике за 7 класс, для упражнения Задание 36 расположенного на странице 177 к учебнику 2023 года издания для учащихся школ и гимназий.
Теперь на нашем сайте ГДЗ.ТОП вы всегда легко и бесплатно найдёте условие с правильным ответом на вопрос «Как решить ДЗ» и «Как сделать» задание по физике к упражнению Задание 36 (с. 177), авторов: Пёрышкин (И М), Иванов (Александр Иванович), ФГОС (новый, красный) базовый уровень обучения учебного пособия издательства Просвещение.