Номер 5, страница 65 - гдз по физике 8 класс учебник Кронгарт, Насохова

5. Можно ли считать падение абсолютно упругого шарика на абсолютно упругую плиту в условиях вакуума обратимым процессом?

5. Да, падение абсолютно упругого шарика на абсолютно упругую плиту в условиях вакуума можно считать обратимым процессом.

Обратимым называется такой процесс, который после своего завершения может быть проведен в обратном направлении, возвращая систему и окружающую среду в первоначальное состояние без каких-либо изменений. Ключевым условием обратимости является отсутствие диссипативных эффектов, то есть процессов, приводящих к необратимому рассеянию энергии (например, из-за трения или неупругих деформаций).

Проанализируем предложенный сценарий:

1. Условия падения: Процесс происходит в вакууме. Это означает, что отсутствует сопротивление воздуха, которое является диссипативной силой и приводило бы к потере механической энергии.

2. Условия столкновения: Шарик и плита абсолютно упругие. По определению, при абсолютно упругом столкновении полная механическая энергия системы сохраняется. В момент удара кинетическая энергия шарика временно переходит в потенциальную энергию упругой деформации, а затем без потерь снова переходит в кинетическую энергию. Энергия не превращается во внутреннюю (тепловую) энергию тел или в энергию звуковых волн.

Поскольку все действующие в системе силы (сила тяжести и силы упругости) являются консервативными, а диссипативные силы отсутствуют, полная механическая энергия системы «шарик-Земля» $E_{мех} = E_{кин} + E_{пот}$ остается постоянной в течение всего процесса. Шарик, упав с высоты $h$, после абсолютно упругого отскока поднимется на ту же самую исходную высоту $h$, то есть система вернется в исходное состояние.

Если мы представим этот процесс в виде видеозаписи и прокрутим ее в обратном направлении, мы увидим физически возможную картину: шарик отталкивается от плиты и поднимается на высоту $h$. Такой обращенный во времени процесс не нарушает никаких законов механики. Это и есть признак обратимости процесса.

Ответ: Да, можно считать этот процесс обратимым, так как в идеализированных условиях задачи отсутствуют какие-либо механизмы рассеяния (диссипации) энергии.