Задание №12 — МЕХАНИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ
Мяч, катящийся по ровному горизонтальному футбольному полю, останавливается из-за трения. Как при этом изменяются кинетическая 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:
1. Кинетическая энергия. Кинетическая энергия тела определяется формулой , где — масса мяча, а — его скорость. По условию задачи мяч останавливается под действием силы трения. Это означает, что его скорость постепенно уменьшается до нуля. Следовательно, кинетическая энергия мяча также уменьшается. Этому соответствует цифра 2.
2. Внутренняя энергия. Согласно закону сохранения энергии, энергия не исчезает бесследно, а переходит из одного вида в другой. При трении мяча о поверхность поля и о воздух совершается работа сил трения. Эта работа идет на нагревание как самого мяча, так и поверхности, по которой он катится. Увеличение температуры тела означает увеличение энергии хаотического теплового движения его молекул, то есть внутренняя энергия мяча увеличивается. Этому соответствует цифра 1.
Таким образом, кинетическая энергия уменьшается (2), а внутренняя энергия увеличивается (1).
Ответ: 21
Источник: ФИПИ