Номер 2, страница 10 - гдз по физике 8 класс учебник Пёрышкин, Иванов

2. Рассмотрите превращения энергии, которые происходят при подъёме шара и при его падении.

1. Внутренней энергией тела (или термодинамической системы) называют сумму кинетической энергии хаотического (теплового) движения всех частиц тела (молекул, атомов, ионов) и потенциальной энергии их взаимодействия друг с другом. Внутренняя энергия не включает в себя кинетическую энергию движения тела как целого и его потенциальную энергию в поле внешних сил (например, в поле тяготения). Внутренняя энергия является функцией состояния системы, то есть она зависит только от текущих значений параметров системы (таких как температура и объем), а не от того, как система пришла в это состояние. Для идеального газа, например, внутренняя энергия зависит только от температуры.

Ответ: Внутренняя энергия тела — это сумма кинетической энергии хаотического движения его частиц и потенциальной энергии их взаимодействия.

2. Превращения энергии при подъёме и падении шара можно описать следующим образом:

При подъёме шара: Внешняя сила (например, сила руки) совершает работу против силы тяжести. Эта работа преобразуется в потенциальную энергию шара. По мере увеличения высоты $h$ над начальным уровнем его потенциальная энергия $E_p = mgh$ растёт, где $m$ — масса шара, а $g$ — ускорение свободного падения. Если подъём происходит с постоянной скоростью, кинетическая энергия не изменяется. Если шар подбрасывают вверх, то его начальная кинетическая энергия по мере подъёма переходит в потенциальную.

При падении шара: Происходит обратный процесс. По мере уменьшения высоты потенциальная энергия шара $E_p$ уменьшается и превращается в кинетическую энергию $E_k = \frac{mv^2}{2}$, где $v$ — скорость шара. Скорость шара при падении увеличивается. Если пренебречь сопротивлением воздуха, то полная механическая энергия $E = E_p + E_k$ остаётся постоянной.

При ударе о землю: В момент удара кинетическая энергия, которую шар набрал при падении, почти мгновенно превращается в другие виды энергии. В основном она переходит во внутреннюю энергию шара и поверхности (они нагреваются), а также в энергию звуковых волн (мы слышим звук удара) и энергию деформации.

Ответ: При подъёме работа внешней силы (или начальная кинетическая энергия) превращается в потенциальную энергию. При падении потенциальная энергия превращается в кинетическую. При ударе о землю кинетическая энергия превращается во внутреннюю энергию (нагрев), энергию деформации и звуковую энергию.

3. Об изменении состояния свинцового шара после его падения и удара о какую-либо твёрдую поверхность (например, стальную плиту) свидетельствуют два основных явления: его нагревание и деформация. Свинец — мягкий и пластичный металл. При неупругом ударе значительная часть кинетической энергии шара превращается в его внутреннюю энергию. Увеличение внутренней энергии проявляется в виде повышения температуры шара, что можно зафиксировать с помощью термометра или на ощупь. Кроме того, шар заметно изменяет свою форму, сплющивается. Эта деформация также является результатом преобразования кинетической энергии в работу по изменению взаимного расположения частиц в кристаллической решётке свинца, что также ведёт к увеличению его внутренней энергии.

Ответ: Об изменении состояния свинцового шара свидетельствует его нагревание и деформация (изменение формы) после удара о поверхность.