Номер 2, страница 102 - гдз по физике 9 класс учебник Пурышева, Важеевская

Глава 1. Законы механики. Параграф 23. Закон сохранения механической энергии. Вопросы для самопроверки - номер 2, страница 102.

Условие.

2. Сформулируйте закон сохранения механической энергии.

Решение.

Сформулируйте закон сохранения механической энергии.

Закон сохранения механической энергии утверждает, что полная механическая энергия замкнутой системы тел, в которой действуют только консервативные силы, остаётся постоянной (сохраняется).

Полная механическая энергия ($\text{E}$) представляет собой сумму кинетической ($E_k$) и потенциальной ($E_p$) энергий всех тел системы. Консервативными силами являются, например, сила тяжести и сила упругости.

Математически закон выражается следующим образом:
$E = E_k + E_p = \text{const}$

Это означает, что для двух любых состояний системы (1 и 2) справедливо равенство:
$E_{k1} + E_{p1} = E_{k2} + E_{p2}$

Таким образом, в такой системе может происходить взаимное превращение кинетической и потенциальной энергий, но их сумма не изменяется со временем.

Ответ: Полная механическая энергия замкнутой системы тел, в которой действуют только консервативные силы (например, сила тяжести, сила упругости), сохраняется, то есть не изменяется со временем.

3. Выполняется ли закон сохранения механической энергии...

(Вопрос на изображении неполный. Ниже дан ответ на наиболее вероятный полный вопрос: «При каких условиях выполняется закон сохранения механической энергии?»)

Закон сохранения полной механической энергии выполняется строго при соблюдении двух ключевых условий:
1. Система тел является замкнутой (изолированной). Это значит, что работа внешних сил, приложенных к системе, равна нулю. Внешние силы либо отсутствуют, либо их векторная сумма равна нулю, либо они перпендикулярны перемещению.
2. Внутри системы работа всех неконсервативных (диссипативных) сил равна нулю. К таким силам относятся, в первую очередь, сила трения и сила сопротивления среды. Если эти силы совершают работу, то часть механической энергии переходит в другие формы, например, в тепловую, и полная механическая энергия системы уменьшается.

Следовательно, закон выполняется, если работа внешних сил ($A_{внеш}$) и работа неконсервативных сил ($A_{н.к.}$) равны нулю: $\Delta E = A_{внеш} + A_{н.к.} = 0$.

Ответ: Закон сохранения механической энергии выполняется для замкнутой системы тел, в которой работа неконсервативных сил (таких как сила трения) равна нулю.