Номер 11, страница 62 - гдз по физике 8 класс учебник Кронгарт, Насохова

*11. Молоток нагревается, когда им бьют по наковальне и когда он лежит на солнце. Как вы думаете, почему?

Молоток нагревается в этих двух случаях по разным физическим причинам, связанным с изменением его внутренней энергии.

Нагревание при ударе о наковальню

В этом случае нагревание происходит из-за преобразования механической энергии во внутреннюю. Перед ударом движущийся молоток обладает кинетической энергией, которая вычисляется по формуле $E_k = \frac{mv^2}{2}$, где $m$ - масса молотка, а $v$ - его скорость. В момент удара о наковальню происходит резкое торможение, и молоток останавливается. Это пример неупругого удара. Согласно закону сохранения энергии, кинетическая энергия не исчезает бесследно. Она переходит в другие виды энергии. Часть энергии расходуется на звук удара и на пластическую деформацию (если она есть), но основная её часть преобразуется во внутреннюю энергию молотка и наковальни. Увеличение внутренней энергии тела проявляется в увеличении средней кинетической энергии хаотического движения его частиц (атомов, молекул), что мы и воспринимаем как повышение температуры, то есть нагрев.

Ответ: При ударе о наковальню кинетическая энергия движущегося молотка переходит во внутреннюю энергию, что приводит к его нагреванию.

Нагревание на солнце

Когда молоток лежит на солнце, его нагревание происходит за счет теплопередачи, а именно — теплового излучения. Солнце является мощным источником электромагнитного излучения, которое распространяется в пространстве и достигает Земли. Когда солнечные лучи (видимый свет, инфракрасное и ультрафиолетовое излучение) попадают на поверхность молотка, часть этой энергии поглощается материалом. Поглощенная энергия излучения увеличивает энергию колебательного движения атомов в кристаллической решетке металла, из которого сделан молоток. Это, в свою очередь, ведет к увеличению внутренней энергии молотка. Как и в первом случае, увеличение внутренней энергии макроскопически проявляется как повышение его температуры.

Ответ: На солнце молоток нагревается, поглощая энергию электромагнитного излучения, испускаемого солнцем.