Номер 1, страница 13 - гдз по физике 8 класс учебник Громов, Родина

Глава 1. Внутренняя энергия. Параграф 2. Внутренняя энергия. Вопросы - номер 1, страница 13.

Условие.

1. Какие превращения энергии происходят при подъёме и падении тела? 2. Как изменяется состояние свинцового шара и плиты

Решение.

1. Какие превращения энергии происходят при подъёме и падении тела?

При рассмотрении движения тела в поле тяготения Земли мы имеем дело с двумя основными видами механической энергии: потенциальной и кинетической.

При подъёме тела:

Чтобы поднять тело, необходимо совершить работу против силы тяжести. Эта работа, совершаемая внешней силой, приводит к увеличению потенциальной энергии тела. Потенциальная энергия тела, поднятого на высоту $\text{h}$, вычисляется по формуле $E_п = mgh$, где $\text{m}$ – масса тела, а $\text{g}$ – ускорение свободного падения. Таким образом, происходит превращение энергии, затраченной на совершение этой работы (например, химической энергии мышц или электрической энергии двигателя), в потенциальную энергию тела.

При падении тела:

Когда тело свободно падает, его высота $\text{h}$ уменьшается, что приводит к уменьшению его потенциальной энергии $E_п$. Согласно закону сохранения энергии (если пренебречь сопротивлением воздуха), эта потенциальная энергия превращается в кинетическую энергию. Кинетическая энергия движущегося тела вычисляется по формуле $E_к = \frac{mv^2}{2}$, где $\text{v}$ – скорость тела. По мере падения скорость тела увеличивается, а значит, растёт и его кинетическая энергия. Таким образом, происходит превращение потенциальной энергии в кинетическую.

Ответ: При подъёме тела работа внешней силы превращается в его потенциальную энергию. При падении тела его потенциальная энергия превращается в кинетическую энергию.

2. Как изменяется состояние свинцового шара и плиты?

Предполагается, что свинцовый шар падает на плиту. В момент удара шара о плиту происходит неупругое соударение, при котором механическая энергия не сохраняется. Кинетическая энергия, которую шар набрал при падении, претерпевает следующие превращения:

1. Деформация: Свинец – мягкий и пластичный металл. При ударе и шар, и плита деформируются. Часть кинетической энергии шара расходуется на работу по изменению формы тел. На шаре и плите в месте удара могут появиться вмятины.

2. Нагревание: Значительная часть механической энергии (кинетической) переходит во внутреннюю энергию шара и плиты. Это означает, что в месте удара их температура повысится. Превращение механической энергии во внутреннюю происходит из-за того, что упорядоченное движение тела как целого преобразуется в хаотическое тепловое движение составляющих его частиц.

3. Возникновение звука: Часть энергии при ударе распространяется в окружающем пространстве в виде звуковых волн, которые мы воспринимаем как звук удара.

Таким образом, состояние шара и плиты изменяется как макроскопически (изменение формы), так и на микроскопическом уровне (увеличение внутренней энергии, т.е. нагревание).

Ответ: В результате падения свинцового шара на плиту и шар, и плита деформируются (изменяют свою форму) и нагреваются (их внутренняя энергия увеличивается). Также часть энергии переходит в звук.