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

*8. Справедлив ли закон сохранения энергии для тела, упавшего в песок с некоторой высоты?

*8. Справедлив ли закон сохранения энергии для тела, упавшего в песок с некоторой высоты?

Закон сохранения энергии является фундаментальным законом физики и справедлив для любой замкнутой системы. Однако необходимо различать закон сохранения полной энергии и закон сохранения механической энергии.

Когда тело падает с высоты $h$, оно обладает потенциальной энергией $E_p = mgh$. В процессе падения эта энергия превращается в кинетическую $E_k = \frac{mv^2}{2}$. Когда тело попадает в песок, оно тормозит и останавливается. Его кинетическая и потенциальная энергия (относительно начального уровня) становятся равными нулю. Это означает, что механическая энергия тела не сохранилась.

Причина этого в том, что система "тело" не является замкнутой — на него действует сила сопротивления со стороны песка. Эта сила совершает работу, в результате которой механическая энергия тела переходит в другие формы:

• Во внутреннюю энергию: из-за трения тело и частицы песка нагреваются.
• В работу по деформации: энергия тратится на перемещение песчинок, создание углубления.
• В энергию звуковых волн: удар о песок порождает звук.

Если рассмотреть замкнутую систему "тело + песок + окружающая среда", то ее полная энергия остается неизменной. Начальная механическая энергия тела будет равна сумме всех видов энергии, возникших после его остановки.

Ответ: Да, закон сохранения полной энергии справедлив. Начальная механическая энергия тела переходит во внутреннюю энергию (тепло) тела и песка, а также в энергию звука и работу по перемещению песчинок. Закон сохранения механической энергии для одного только тела в данном случае не выполняется, так как на него действует диссипативная сила (сила сопротивления песка).