Номер 6, страница 266 - гдз по физике 8 класс учебник Громов, Родина

Задачи и упражнения - номер 6, страница 266.

Условие.

6. Почему метеорит, пролетая через атмосферу Земли, раскаляется?

Решение.

Решение

Метеорит раскаляется при пролёте через атмосферу Земли из-за его огромной скорости, которая обычно составляет десятки километров в секунду. При торможении в атмосфере колоссальная кинетическая энергия метеорита ($E_k = \frac{1}{2}mv^2$) преобразуется в тепловую энергию. Этот процесс обусловлен двумя основными механизмами.

1. Компрессионный нагрев. Это главная причина. Метеорит движется с гиперзвуковой скоростью, намного превышающей скорость звука. Воздух перед ним не успевает растечься и подвергается мгновенному и очень сильному сжатию в ударной волне. По законам термодинамики, такое быстрое (адиабатическое) сжатие газа приводит к его резкому нагреву до температуры в несколько тысяч градусов Цельсия. Образуется слой раскалённой плазмы, который и нагревает поверхность метеорита до свечения.

2. Трение. Сила сопротивления воздуха, или трение, также вносит свой вклад. Она совершает работу по замедлению метеорита, и эта работа переходит в тепло. Однако при гиперзвуковых скоростях вклад трения в общий нагрев значительно меньше, чем вклад от сжатия воздуха.

Из-за столь интенсивного нагрева вещество на поверхности метеорита начинает плавиться и испаряться. Этот процесс называется абляцией, и именно он создаёт яркий светящийся след, который мы наблюдаем как метеор («падающую звезду»).

Ответ:

Метеорит раскаляется при полёте в атмосфере из-за преобразования его огромной кинетической энергии в тепло. Главной причиной является сильное и резкое сжатие воздуха перед летящим телом, что вызывает нагрев этого воздуха до тысяч градусов. Этот раскалённый газ (плазма) нагревает поверхность метеорита до свечения. Второстепенной причиной является трение об атмосферу.