Задание №12 — МЕХАНИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ

Решение.

Разберем изменение каждой физической величины по отдельности, опираясь на законы механики.

1. Кинетическая энергия мяча.
Кинетическая энергия тела определяется по формуле: $E_{k} = \frac{mv^{2}}{2}$, где $m$ — масса мяча, а $v$ — его скорость. По условию задачи мяч останавливается из-за действия силы трения. Это означает, что его скорость $v$ постепенно уменьшается до нуля. Так как скорость входит в формулу в квадрате и стоит в числителе, при уменьшении скорости кинетическая энергия мяча также уменьшается. Этому соответствует цифра 2.

2. Потенциальная энергия мяча.
Потенциальная энергия тела, поднятого над землей, рассчитывается по формуле: $E_{p} = mgh$, где $m$ — масса мяча, $g$ — ускорение свободного падения, а $h$ — высота над уровнем земли. В условии сказано, что мяч катится по ровному горизонтальному участку земли. Это означает, что в процессе движения высота $h$ мяча относительно поверхности земли остается постоянной и равной нулю (или радиусу мяча, если рассматривать центр масс, но в любом случае она не меняется). Следовательно, потенциальная энергия мяча не изменяется. Этому соответствует цифра 3.

Таким образом, кинетическая энергия уменьшается (2), а потенциальная энергия не изменяется (3).

Ответ: 23

Источник: ФИПИ