Изменение физических величин в процессах: механические и тепловые явления · 72 задания
- Задание №12№12
В бассейне под водой установлен динамик, излучающий звук определённой частоты. Часть звуковой волны отражается от поверхности воды, а часть преломляет…
Механические волны
- Задание №12№12
Газ нагревают в закрытом сосуде. Как в процессе нагревания изменяются объём газа и давление газа? Для каждой величины определите соответствующий харак…
Основные положения МКТ
- Задание №12№12
В инерциальной системе отсчёта брусок скользит с ускорением вниз по наклонной плоскости. Действующие на него силы изображены на рисунке. Как изменяютс…
Закон сохранения энергии
- Задание №12№12
Груз, подвешенный к динамометру, с постоянной скоростью опускают встакан, частично заполненный водой, до полного погружения груза (см.рисунок). Как в…
Давление
- Задание №12№12
В инерциальной системе отсчёта брусок скользит с ускорением вниз по наклонной плоскости. Действующие на него силы изображены на рисунке. Как изменяютс…
Закон сохранения энергии
- Задание №12№12
Мяч, катящийся по горизонтальному ровному футбольному полю, останавливается из-за трения. Как при этом изменяются полная механическая энергия и внутре…
Закон сохранения энергии
- Задание №12№12
Деревянный кубик опустили в сосуд, частично заполненный водой, так что кубик плавает при частичном погружении (см. рисунок). Как после погружения куби…
Давление
- Задание №12№12
2 литра воды перелили из сосуда 1 в сосуд 2. Площади дна сосудов одинаковы (см. рисунок). Как при этом изменились давление и сила давления воды на дно…
Давление
- Задание №12№12
На покоящееся тело, находящееся на гладкой горизонтальной плоскости, начинают действовать две горизонтальные силы, лежащие на одной прямой (см. рисуно…
Второй закон Ньютона
- Задание №12№12
Свинцовый шар подброшен вертикально вверх с некоторой начальной скоростью. Пренебрегая сопротивлением воздуха, укажите, как изменяются по мере движени…
Кинетическая и потенциальная энергия
- Задание №12№12
Деревянный кубик плавает в сосуде, частично заполненном водой (см. рисунок). Как изменятся сила тяжести, действующая на воду, и сила давления воды на…
Давление
- Задание №12№12
В инерциальной системе отсчёта брусок, которому сообщили начальную скорость _0 , начинает скользить вверх по наклонной плоскости (см. рисунок). Как из…
Второй закон Ньютона
В инерциальной системе отсчёта брусок скользит с ускорением вниз по наклонной плоскости. Действующие на него силы изображены на рисунке. Как изменяются по мере спуска потенциальная энергия бруска и его полная механическая энергия?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) | увеличивается |
2) | уменьшается |
3) | не изменяется |
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
Правильный ответ
22
Пояснение
Решение.
Разберёмся по порядку с каждой физической величиной, основываясь на законах механики.
1. Потенциальная энергия бруска.
Потенциальная энергия тела в поле тяжести Земли определяется формулой Ep=mgh, где m — масса бруска, g — ускорение свободного падения, а h — высота тела над выбранным нулевым уровнем (обычно это подножие наклонной плоскости).
По условию задачи брусок скользит вниз по наклонной плоскости. Это означает, что его высота h относительно земли постепенно уменьшается. Следовательно, потенциальная энергия бруска также уменьшается. Характер изменения — 2.
2. Полная механическая энергия бруска.
Полная механическая энергия E равна сумме кинетической и потенциальной энергий: E=Ek+Ep.
Согласно закону изменения механической энергии, изменение полной энергии системы равно работе внешних неконсервативных сил (сил трения, сопротивления и т.д.).
На рисунке показано, что на брусок действует сила трения Fтр, направленная против движения. Работа силы трения Aтр при скольжении всегда отрицательна (Aтр<0), так как вектор силы и вектор перемещения направлены в противоположные стороны. Эта работа идёт на нагревание бруска и поверхности (переходит во внутреннюю энергию).
Так как работа силы трения отрицательна, полная механическая энергия бруска в процессе спуска уменьшается. Характер изменения — 2.
Итог:
Потенциальная энергия: уменьшается (2).
Полная механическая энергия: уменьшается (2).
Ответ: 22
Источник: ФИПИ