Номер 3, страница 266 - гдз по физике 8 класс учебник Громов, Родина

Задачи и упражнения - номер 3, страница 266.

Условие.

3. Почему, если быстро скользить вниз по шесту или канату, можно обжечь руки?

Решение.

Решение

Когда человек скользит вниз по шесту или канату, его руки трутся о поверхность. Между ладонями и шестом (или канатом) возникает сила трения скольжения, которая направлена вверх, то есть против направления движения. Эта сила совершает работу, замедляя спуск.

Согласно закону сохранения энергии, работа, совершаемая силой трения, не исчезает, а преобразуется в другие виды энергии, в данном случае — во внутреннюю энергию (теплоту). Количество выделившейся теплоты $\text{Q}$ равно работе силы трения $A_{тр}$:

$Q = A_{тр}$

Работа силы трения, в свою очередь, равна произведению модуля силы трения $F_{тр}$ на пройденный путь $\text{s}$:

$A_{тр} = F_{тр} \cdot s$

При быстром скольжении эта работа совершается за очень короткий промежуток времени. Это означает, что мощность тепловыделения ($P = \frac{A_{тр}}{t} = F_{тр} \cdot v$, где $\text{v}$ — скорость) велика. В результате за короткое время выделяется значительное количество теплоты, которое не успевает рассеяться в окружающую среду. Температура поверхности рук и каната/шеста в месте контакта резко повышается, что и приводит к термическому ожогу кожи.

Ответ:
При быстром скольжении вниз по шесту или канату работа силы трения преобразуется в большое количество теплоты за короткое время. Это приводит к сильному и резкому нагреву поверхности рук, что и вызывает ожог.