Задание №4 — МЕХАНИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ
Прочитайте текст и вставьте на места пропусков слова (словосочетания) из приведённого списка.
Камень, подброшенный вверх из точки 1, совершает падение в тормозящей его движение атмосфере. Траектория движения камня изображена на рисунке.
Полная механическая энергия камня в процессе падения (А)__________. При этом внутренняя энергия камня в процессе движения (Б)__________ за счет работы (В)__________. В положении 2 потенциальная энергия камня принимает (Г)__________ значение.
| Список слов и словосочетаний: | |
| 1) | сила трения |
| 2) | сила тяжести |
| 3) | атмосферное давление |
| 4) | минимальное |
| 5) | максимальное |
| 6) | увеличивается |
| 7) | уменьшается |
| 8) | не изменяется |
Правильный ответ
7615
Пояснение
Решение.
Для правильного заполнения пропусков проанализируем физические процессы, происходящие с камнем при его движении в атмосфере.
1. В условии сказано, что камень движется в «тормозящей его движение атмосфере». Это означает, что на камень, помимо силы тяжести, действует сила сопротивления воздуха (разновидность силы трения). Работа сил сопротивления всегда отрицательна, что приводит к диссипации (рассеиванию) механической энергии. Следовательно, полная механическая энергия камня в процессе движения уменьшается (А — 7).
2. Согласно закону сохранения и превращения энергии, механическая энергия не исчезает бесследно, а переходит во внутреннюю энергию камня и окружающего воздуха (тело и воздух нагреваются). Таким образом, внутренняя энергия камня в процессе движения увеличивается (Б — 6).
3. Это превращение механической энергии во внутреннюю происходит за счет работы неконсервативных сил, в данном случае — за счет работы силы трения (сопротивления воздуха) (В — 1).
4. Потенциальная энергия тела в поле тяжести Земли определяется формулой , где — высота над уровнем земли. На рисунке точка 2 является наивысшей точкой траектории. Следовательно, в положении 2 потенциальная энергия камня принимает максимальное значение (Г — 5).
Сопоставим полученные выводы со списком слов:
А — 7 (уменьшается)
Б — 6 (увеличивается)
В — 1 (сила трения)
Г — 5 (максимальное)
Ответ: 7615
Источник: ФИПИ