1. Молот копра при падении ударяет о сваю и забивает… (физика)

№ –Превращения и переходы энергии

⚠️

В задании есть ссылка на рис. , которого нет на фото. Решено по описанию в тексте задания: трубка с эфиром, закрытая пробкой, натирается верёвкой.

Молот копра при падении ударяет о сваю и забивает ее в землю. Какие превращения и переходы энергии при этом происходят? (Следует учесть, что свая и почва нагреваются при ударе.)
Какие превращения кинетической энергии автомобиля происходят при торможении?
Два одинаковых стальных шарика падают с одинаковой высоты. Один падает на стальную плиту и отскакивает вверх, другой падает в песок и застревает в нем. Какие переходы энергии происходят в каждом случае?
Опишите все превращения и переходы энергии, которые происходят при натирании трубки с эфиром, закрытой пробкой (см. рис. 4).

Решение

. Молот поднимают, и он получает потенциальную энергию. При падении потенциальная энергия молота переходит в кинетическую. При ударе кинетическая энергия молота частично передаётся свае. Свая углубляется в землю, на это тратится часть энергии (работа против силы сопротивления почвы). Остальная часть переходит во внутреннюю энергию: нагреваются свая, почва и молот. Часть энергии уходит на звук.

. При торможении колодки трутся о диски или барабаны, и работа сил трения уменьшает скорость автомобиля. Кинетическая энергия автомобиля превращается во внутреннюю энергию тормозных колодок, дисков и шин. Они нагреваются и отдают тепло окружающему воздуху. Часть энергии идёт на нагрев дороги.

. Оба шарика в начале падения имеют одинаковую потенциальную энергию. При падении она переходит в кинетическую.

Шарик на стальной плите: при ударе плита и шарик упруго деформируются. Кинетическая энергия переходит в энергию упругой деформации, затем снова в кинетическую энергию шарика, и он отскакивает. Шарик поднимается почти на прежнюю высоту и снова получает потенциальную энергию. Небольшая часть энергии уходит во внутреннюю (нагрев шарика и плиты) и в звук.
Шарик в песке: кинетическая энергия шарика тратится на работу против сил сопротивления песка. Она переходит во внутреннюю энергию шарика и песка. Шарик останавливается и не отскакивает.

. Трубку с эфиром прижимают к ней верёвкой и быстро двигают. Механическая работа против силы трения переходит во внутреннюю энергию трубки, так как она нагревается. Затем за счёт теплопередачи внутренняя энергия переходит от трубки к эфиру, и он нагревается и закипает. Пары эфира расширяются и совершают работу: выталкивают пробку. Внутренняя энергия паров уменьшается, и они охлаждаются. Пробка получает кинетическую энергию, а затем поднимается вверх, и кинетическая энергия частично переходит в потенциальную.

💡 Почему так

При любом превращении полная энергия сохраняется. Механическая энергия при ударе и трении переходит во внутреннюю, и тела нагреваются.

Ответ

Потенциальная энергия молота → кинетическая → работа по забиванию сваи и внутренняя энергия сваи, почвы и молота (нагрев).
Кинетическая энергия автомобиля → внутренняя энергия колодок, дисков, шин и дороги (нагрев).
Шарик на плите: потенциальная → кинетическая → энергия упругой деформации → кинетическая → потенциальная (малая часть уходит в нагрев). Шарик в песке: потенциальная → кинетическая → внутренняя энергия шарика и песка.
Работа силы трения → внутренняя энергия трубки → теплопередача эфиру → пар совершает работу и выталкивает пробку → кинетическая энергия пробки.

Помогло?

1. Молот копра при падении ударяет о сваю и забивает ее в…