Номер 1, страница 33 - гдз по физике 9 класс самостоятельные и контрольные работы Марон, Марон

Глава 1. Законы движения и взаимодействия тел. Самостоятельные работы. СР-28. Закон сохранения механической энергии. Вариант 2 - номер 1, страница 33.

Условие.

1. Резиновый мяч упал на пол и отскочил вверх. Какие превращения энергии произошли при этом?

Решение.

Решение:

Процесс падения и отскока резинового мяча включает в себя несколько последовательных превращений энергии. Рассмотрим их по этапам:

1. Падение мяча. Когда мяч начинает падать с некоторой высоты, он обладает максимальной потенциальной энергией ($E_п = mgh$) и минимальной (нулевой, если падение начинается из состояния покоя) кинетической энергией ($E_к = \frac{mv^2}{2}$). По мере падения высота уменьшается, а скорость растет. Таким образом, потенциальная энергия превращается в кинетическую энергию. Непосредственно перед ударом о пол почти вся начальная потенциальная энергия перейдет в кинетическую.

2. Удар о пол и деформация. В момент удара о пол мяч начинает деформироваться (сжиматься). Его скорость уменьшается до нуля. В этот момент кинетическая энергия мяча переходит в потенциальную энергию упругой деформации сжатого мяча. Часть механической энергии при этом необратимо превращается во внутреннюю энергию (теплоту), так как удар не является абсолютно упругим, а также в энергию звуковых волн (мы слышим звук удара).

3. Восстановление формы и отскок. После максимального сжатия мяч начинает восстанавливать свою форму, распрямляясь как пружина. Запасенная в нем потенциальная энергия упругой деформации снова переходит в кинетическую энергию. Мяч отталкивается от пола и начинает двигаться вверх.

4. Подъем мяча. По мере подъема мяча вверх его скорость уменьшается, а высота над полом увеличивается. Кинетическая энергия мяча снова превращается в потенциальную энергию. Этот процесс продолжается до тех пор, пока мяч не достигнет максимальной высоты, где его скорость на мгновение станет равной нулю.

Таким образом, общая цепь превращений энергии выглядит следующим образом:
Потенциальная энергия $\rightarrow$ Кинетическая энергия $\rightarrow$ Потенциальная энергия упругой деформации (+ внутренняя энергия и энергия звука) $\rightarrow$ Кинетическая энергия $\rightarrow$ Потенциальная энергия.

Из-за потерь энергии на нагрев и звук при ударе, мяч отскочит на высоту, меньшую той, с которой он упал.

Ответ:

При падении мяча его потенциальная энергия превращается в кинетическую. В момент удара о пол кинетическая энергия превращается в потенциальную энергию упругой деформации, а также частично во внутреннюю энергию (тепло) и энергию звука. Затем, при отскоке, потенциальная энергия деформации снова переходит в кинетическую энергию, которая по мере подъема мяча превращается обратно в потенциальную.