Номер 30, страница 7 - гдз по физике 8 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

Тепловые явления. Тепловое движение. Температура. Внутренняя энергия и способы её изменения - номер 30, страница 7.

Условие.

30. a) Почему можно обжечь руки при быстром скольжении вниз по шесту или канату?

б) Почему, когда человеку холодно, он начинает непроизвольно дрожать?

Решение.

а) При быстром скольжении вниз по шесту или канату между ладонями и поверхностью возникает значительная сила трения скольжения. Для преодоления этой силы совершается работа. Согласно закону сохранения энергии, механическая работа, совершаемая против силы трения ($A_{тр}$), переходит во внутреннюю энергию (теплоту $\text{Q}$). Величина этой работы пропорциональна силе трения и пройденному пути: $A_{тр} = Q$. Быстрое движение на большом участке пути приводит к совершению большой работы за короткое время, что вызывает интенсивное выделение тепла. Это тепло нагревает как поверхность шеста/каната, так и кожу рук. При достаточно высокой скорости скольжения температура может подняться до значений, вызывающих термический ожог кожи.

Ответ: Руки можно обжечь из-за большого количества теплоты, выделяющейся в результате работы силы трения при скольжении ладоней по поверхности шеста или каната.

б) Поддержание постоянной температуры тела (около 36,6 °C) является жизненно важным процессом для человека. Когда окружающая среда холодная, тело начинает терять тепловую энергию быстрее, чем обычно. В ответ на это мозг запускает защитный механизм — дрожь. Дрожь представляет собой частые непроизвольные сокращения мышц. При работе мышц химическая энергия, запасенная в организме, преобразуется в механическую работу и, в значительной степени, в теплоту. Поскольку при дрожи внешняя полезная работа практически не совершается, почти вся затраченная энергия превращается во внутреннюю энергию, то есть в тепло. Это дополнительное тепло помогает согреть организм и скомпенсировать теплопотери, поддерживая тем самым стабильную температуру тела.

Ответ: Когда человеку холодно, он дрожит, потому что это рефлекторная реакция организма, при которой сокращение мышц приводит к выработке дополнительной теплоты для согревания тела.