Номер 113, страница 232 - гдз по физике 7 класс учебник Пёрышкин, Иванов

Работа и мощность. Энергия. Задачи для повторения - номер 113, страница 232.

Условие.

113. Каким видом энергии обладают: а) сани, скатывающиеся с ледяной горы; б) пружина заведённых механических часов; в) шайба, скользящая по льду; г) шайба, летящая по воздуху?

Решение.

Решение 2.

а) Сани, скатывающиеся с ледяной горы, обладают двумя видами механической энергии. Во-первых, поскольку сани движутся, они обладают кинетической энергией. Кинетическая энергия – это энергия движения, и она рассчитывается по формуле $E_к = \frac{mv^2}{2}$, где $m$ – масса саней, а $v$ – их скорость. Во-вторых, так как сани находятся на некоторой высоте $h$ относительно подножия горы (которое можно принять за нулевой уровень), они обладают потенциальной энергией. Потенциальная энергия – это энергия взаимодействия тел, в данном случае – саней и Земли, и она рассчитывается по формуле $E_п = mgh$, где $g$ – ускорение свободного падения. Таким образом, полная механическая энергия саней в любой момент времени (пренебрегая трением) является суммой кинетической и потенциальной энергий. В процессе скатывания потенциальная энергия переходит в кинетическую.

Ответ: кинетической и потенциальной энергией.

б) Пружина заведённых механических часов является упруго деформированным телом. Когда пружину заводят, ей сообщают энергию, которая запасается в виде потенциальной энергии упругой деформации. Эта энергия определяется по формуле $E_п = \frac{kx^2}{2}$, где $k$ – жёсткость пружины, а $x$ – её деформация. Пружина в часах находится в скрученном состоянии. Эта запасённая потенциальная энергия затем постепенно расходуется, приводя в движение часовой механизм. Сама пружина как целое не движется, поэтому её кинетическая энергия равна нулю.

Ответ: потенциальной энергией.

в) Шайба, скользящая по льду, находится в движении, следовательно, она обладает кинетической энергией ($E_к = \frac{mv^2}{2}$). Если считать поверхность льда горизонтальной и принять её за нулевой уровень отсчёта высоты ($h=0$), то потенциальная энергия шайбы будет равна нулю ($E_п = mgh = 0$). Таким образом, основной вид энергии, которым обладает шайба в данном случае, – это кинетическая энергия.

Ответ: кинетической энергией.

г) Шайба, летящая по воздуху, как и сани на горе, обладает двумя видами механической энергии. Поскольку шайба летит, то есть имеет скорость $v$, она обладает кинетической энергией ($E_к = \frac{mv^2}{2}$). Так как она находится на некоторой высоте $h$ над поверхностью земли (или льда), она также обладает потенциальной энергией ($E_п = mgh$). Её полная механическая энергия (если пренебречь сопротивлением воздуха) является суммой этих двух видов энергии. Во время полета происходит постоянное преобразование одного вида энергии в другой: при подъеме кинетическая энергия переходит в потенциальную, а при падении – наоборот.

Ответ: кинетической и потенциальной энергией.