Качественная задача (объяснение физических процессов и свойств тел) · 66 заданий
- Задание №19№19
На одну чашу весов поставили блюдце с горячей водой, а на другую – уравновешивающие её гири. Сохранится ли с течением времени это равновесие? Ответ по…
Испарение, конденсация, кипение
- Задание №19№19
К невесомой нити (см. рисунок) подвешен груз А . К нему на пружине прикрепляют груз В и затем нить пережигают. Какой из грузов в начале падения имеет…
Второй закон Ньютона
- Задание №19№19
Колбу с жидкостью поместили в сосуд с водой (см. рисунок), при этом наблюдали повышение уровня жидкости в трубке. Сравните первоначальные температуры…
Тепловое расширение и сжатие
- Задание №19№19
Два ученика одновременно измеряли атмосферное давление с помощью барометра: один – находясь в школьном дворе под открытым небом, другой – в кабинете ф…
Давление
- Задание №19№19
Капля маслянистой жидкости попадает на поверхность воды и растекается, образуя тонкую плёнку. Обязательно ли эта плёнка закроет всю поверхность воды?…
Основные положения МКТ
- Задание №19№19
Два спиртовых термометра – большой и маленький – сделаны из одинакового материала. Большой термометр значительно тяжелее и содержит, соответственно, б…
Уравнение теплового баланса
- Задание №19№19
В два одинаковых стакана налита вода до одной высоты. В один стакан опустили сплошной стальной брусок, а в другой – сплошной медный брусок той же масс…
Закон Архимеда. Плавание тел
- Задание №19№19
Для того чтобы стеклянный стакан не треснул, какую ложку (деревянную или металлическую) следует в него опустить, прежде чем налить кипяток? Ответ пояс…
Виды теплопередачи
- Задание №19№19
Каким образом легче резать картон с помощью ножниц: помещая картон у кончиков лезвий или ближе к их середине? Ответ поясните.
Простые механизмы. Рычаг. КПД
- Задание №19№19
В сосуде с водой находятся три бруска, которые в равновесии располагаются так, как показано на рисунке. Бруски сделаны из разных материалов, но имеют…
Закон Архимеда. Плавание тел
- Задание №19№19
Стёкла окон дома или его стены в лучах солнечного света кажутся более тёмными? Ответ поясните.
Отражение света
- Задание №19№19
Колбу с газом соединили с U-образным жидкостным манометром (рис. 1). После того как колбу опустили в сосуд с водой, показания манометра изменились (ри…
Внутренняя энергия
Два стальных шарика одинаковой массы упали с одной и той же высоты. Первый шарик упал в рыхлую землю, а второй, ударившись о камень, отскочил вверх до некоторой высоты, где остановился и был пойман рукой. У какого из шариков внутренняя энергия изменилась на бóльшую величину? Теплообменом с окружающими телами пренебречь. Ответ поясните.
Решение
Решение.
Для ответа на вопрос задачи воспользуемся законом сохранения и превращения энергии. В обоих случаях начальная механическая энергия шариков одинакова, так как они имеют равные массы и находятся на одной высоте.
1. Анализ первого случая: Первый шарик падает в рыхлую землю и останавливается в ней. Это означает, что вся его начальная потенциальная энергия Ep=mgh полностью перешла во внутреннюю энергию шарика и земли (так как кинетическая энергия в конце равна нулю, а высота конечного положения также равна нулю относительно уровня земли). Поскольку теплообменом с окружающей средой мы пренебрегаем, можно считать, что вся механическая энергия пошла на нагрев и деформацию тел.
2. Анализ второго случая: Второй шарик ударяется о камень и отскакивает на некоторую высоту h1. В верхней точке отскока он обладает потенциальной энергией Ep1=mgh1. Это означает, что во внутреннюю энергию перешла не вся начальная энергия, а только её часть, равная разности между начальной и конечной потенциальными энергиями: ΔU2=mgh−mgh1.
3. Сравнение: В первом случае изменение внутренней энергии системы составляет ΔU1=mgh. Во втором случае ΔU2=mgh−mgh1. Очевидно, что ΔU1>ΔU2.
4. Вывод: У первого шарика (вместе с поверхностью, с которой он взаимодействовал) внутренняя энергия изменилась на большую величину, так как он полностью растратил свой запас механической энергии, в то время как второй шарик сохранил часть энергии в виде потенциальной энергии на высоте отскока.
Ответ: Внутренняя энергия изменилась на большую величину у первого шарика.
Источник: ФИПИ