Номер 1, страница 50 - гдз по физике 8 класс учебник Закирова, Аширов

1. В чем различие полной механической энергии от полной энергии?

1. Различие между полной механической энергией и полной энергией заключается в том, какие виды энергии учитываются в каждом из этих понятий.

Полная механическая энергия ($E_{мех}$) – это скалярная физическая величина, которая характеризует движение и взаимодействие тел в механической системе. Она представляет собой сумму кинетической и потенциальной энергий всех тел, входящих в систему.

Кинетическая энергия ($E_к$) – это энергия движения тела, зависящая от его массы и скорости: $E_к = \frac{mv^2}{2}$.

Потенциальная энергия ($E_п$) – это энергия, которой обладает тело вследствие своего положения в поле консервативных сил (например, гравитационном или упругом). Примеры: потенциальная энергия тела, поднятого над землей ($E_п = mgh$), или энергия сжатой пружины ($E_п = \frac{kx^2}{2}$).

Таким образом, формула полной механической энергии имеет вид: $E_{мех} = E_к + E_п$.

Полная энергия ($E_{полн}$) – это более общее понятие, которое включает в себя все виды энергии, которыми обладает система. Помимо полной механической энергии, она включает:

• Внутреннюю энергию ($U$) – сумму кинетической энергии хаотического движения частиц (атомов, молекул) и потенциальной энергии их взаимодействия. Внутренняя энергия связана с температурой тела.
• Химическую энергию – энергию, запасенную в химических связях.
• Ядерную энергию – энергию, заключенную в атомных ядрах.
• Энергию покоя – энергию, связанную с массой тела согласно формуле Эйнштейна $E = mc^2$.
• И другие виды энергии (например, электромагнитную).

Полная энергия системы: $E_{полн} = E_{мех} + U + E_{хим} + E_{яд} + ...$

Основное различие: полная механическая энергия – это лишь часть полной энергии системы, связанная с макроскопическим движением и положением тел. Полная энергия – это сумма абсолютно всех видов энергии, включая энергию на микроскопическом уровне (внутреннюю) и другие немеханические формы.

Например, при падении мяча в реальных условиях его полная механическая энергия уменьшается из-за сопротивления воздуха и неупругого удара о землю. При этом механическая энергия переходит в другие формы – в основном во внутреннюю энергию (нагрев мяча и воздуха) и в энергию звуковых волн. Таким образом, полная механическая энергия системы не сохраняется, в то время как полная энергия изолированной системы (мяч + воздух + земля) остается неизменной (согласно закону сохранения энергии).

Ответ: Полная механическая энергия является составной частью полной энергии. Она включает в себя только кинетическую и потенциальную энергию макроскопического движения и взаимодействия тел. Полная энергия, в свою очередь, является суммой всех существующих видов энергии в системе, включая механическую, внутреннюю (тепловую), химическую, ядерную и другие.