Задание №12 — МЕХАНИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ
Мяч, катящийся по горизонтальному ровному футбольному полю, останавливается из-за трения. Как при этом изменяются полная механическая энергия и внутренняя энергия мяча?
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
21
Пояснение
Решение.
Разберем физические процессы, происходящие при движении мяча по полю:
1. Полная механическая энергия мяча. Полная механическая энергия тела — это сумма его кинетической энергии и потенциальной энергии . Так как мяч катится по горизонтальному полю, его высота не меняется, а значит, потенциальная энергия остается постоянной. Однако из-за действия силы трения скорость мяча постепенно уменьшается до нуля (мяч останавливается). Следовательно, кинетическая энергия мяча уменьшается. Так как кинетическая энергия убывает, а потенциальная не растет, полная механическая энергия мяча уменьшается (тратится на работу против сил трения).
2. Внутренняя энергия мяча. Согласно закону сохранения энергии, энергия не исчезает бесследно. При работе силы трения механическая энергия мяча переходит в тепловую энергию. В результате трения мяча о траву и воздух, а также из-за деформации мяча при качении, поверхности мяча и поля слегка нагреваются. Увеличение температуры означает увеличение энергии хаотического движения молекул, то есть внутренняя энергия мяча увеличивается.
Таким образом, для полной механической энергии соответствует цифра 2 (уменьшается), а для внутренней энергии — цифра 1 (увеличивается).
Ответ: 21
Источник: ФИПИ