Номер 2, страница 190, часть 1 - гдз по физике 9 класс учебник Белага, Воронцова

Часть 1. Глава 5. Законы сохранения в механике. Параграф 46. Кинетическая энергия. Вопросы и задания - номер 2, страница 190.

Условие.

2. В чём заключается физический смысл теоремы об изменении кинетической энергии?

Решение.

Теорема об изменении кинетической энергии гласит, что работа равнодействующей всех сил, приложенных к телу, равна изменению кинетической энергии этого тела.

Математически эта теорема выражается формулой:

$A_{net} = \Delta E_k = E_{k2} - E_{k1}$

где $A_{net}$ — работа равнодействующей всех сил, $\Delta E_k$ — изменение кинетической энергии, а $E_{k1} = \frac{mv_1^2}{2}$ и $E_{k2} = \frac{mv_2^2}{2}$ — начальная и конечная кинетическая энергия тела соответственно.

Физический смысл этой теоремы заключается в том, что работа является мерой изменения энергии движения. Она устанавливает прямую количественную связь между динамической характеристикой действия на тело (работой силы) и кинематической характеристикой его движения (скоростью, через кинетическую энергию).

Можно выделить несколько ключевых аспектов физического смысла:

1. Если суммарная работа, совершённая над телом, положительна ($A_{net} > 0$), то его кинетическая энергия увеличивается. Это означает, что скорость тела возрастает. Положительная работа совершается, когда равнодействующая сила сонаправлена с перемещением тела и "разгоняет" его.

2. Если суммарная работа, совершённая над телом, отрицательна ($A_{net} < 0$), то его кинетическая энергия уменьшается. Это означает, что скорость тела убывает. Отрицательная работа совершается, когда равнодействующая сила направлена против перемещения (например, сила трения), то есть "тормозит" тело.

3. Если суммарная работа равна нулю ($A_{net} = 0$), кинетическая энергия тела не изменяется, и его скорость остается постоянной по величине. Это возможно, если равнодействующая сила равна нулю (тело движется равномерно и прямолинейно) или перпендикулярна вектору скорости (например, при равномерном движении по окружности).

Таким образом, теорема показывает, что для того, чтобы изменить скорость тела, необходимо совершить над ним работу. Работа — это процесс передачи энергии, который приводит к изменению кинетической энергии тела.

Ответ: Физический смысл теоремы об изменении кинетической энергии заключается в том, что работа, совершаемая всеми силами, действующими на тело, является количественной мерой изменения его энергии движения (кинетической энергии). Положительная работа приводит к увеличению кинетической энергии (росту скорости), отрицательная — к её уменьшению (падению скорости), а при нулевой работе кинетическая энергия тела не изменяется.