Номер 35, 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 35, страница 7.

Условие.

35. С крыши дома оторвалась сосулька и упала в сугроб снега. Какое из утверждений верно описывает преобразования энергии в этом процессе?

а) По мере падения сосульки её потенциальная энергия оставалась неизменной, а кинетическая энергия увеличивалась за счёт изменения внутренней энергии льда и снега.

б) Кинетическая энергия сосульки по мере её падения превращалась в потенциальную энергию, а затем вся потенциальная энергия превратилась во внутреннюю энергию сугроба снега, в который упала сосулька.

в) Внутренняя энергия сосульки уменьшалась по мере её падения, превращаясь в кинетическую и потенциальную энергию льда и образующейся воды.

г) Потенциальная энергия сосульки по мере её падения превращалась в кинетическую энергию, а затем механическая энергия превратилась во внутреннюю энергию сосульки и сугроба снега.

Решение.

Решение

Для того чтобы определить верное утверждение, необходимо проанализировать все этапы преобразования энергии с момента, когда сосулька оторвалась, и до момента её полной остановки в сугробе.

а) По мере падения сосульки её потенциальная энергия оставалась неизменной, а кинетическая энергия увеличивалась за счёт изменения внутренней энергии льда и снега.

Это утверждение неверно. Потенциальная энергия тела зависит от его высоты над поверхностью земли ($E_p = mgh$). Когда сосулька падает, её высота уменьшается, следовательно, её потенциальная энергия также уменьшается. Кинетическая энергия ($E_k = \frac{1}{2}mv^2$) увеличивается за счёт уменьшения потенциальной энергии, а не за счёт внутренней.

б) Кинетическая энергия сосульки по мере её падения превращалась в потенциальную энергию, а затем вся потенциальная энергия превратилась во внутреннюю энергию сугроба снега, в который упала сосулька.

Это утверждение неверно. При падении тела под действием силы тяжести происходит обратный процесс: потенциальная энергия превращается в кинетическую, так как высота уменьшается, а скорость растёт.

в) Внутренняя энергия сосульки уменьшалась по мере её падения, превращаясь в кинетическую и потенциальную энергию льда и образующейся воды.

Это утверждение неверно. Источником механической энергии (кинетической и потенциальной) в данном процессе является гравитационное поле Земли, а не внутренняя энергия сосульки. Внутренняя энергия связана с хаотическим движением молекул и не может самопроизвольно переходить в энергию направленного движения всего тела.

г) Потенциальная энергия сосульки по мере её падения превращалась в кинетическую энергию, а затем механическая энергия превратилась во внутреннюю энергию сосульки и сугроба снега.

Это утверждение верно. Оно точно описывает всю последовательность событий:
1. Во время падения потенциальная энергия, обусловленная высотой, переходит в кинетическую энергию, связанную со скоростью движения.
2. При ударе о сугроб происходит неупругое взаимодействие. Сосулька останавливается, и вся её механическая энергия (сумма кинетической и остаточной потенциальной) переходит во внутреннюю энергию системы «сосулька-сугроб». Эта энергия расходуется на деформацию снега, трение и нагрев, что может вызвать частичное таяние.

Ответ: г