Вопрос:

8. Проверить, выполняется ли Закон сохранения энергии: Епол = Еко + En = const (Полная механическая энергия замкнутой системы не изменяется), для этого вычислите значения и внесите их в таблицу: Епол1 = Еко1 + En01 = Ek1 + En1 = ...; Епол2 = Еко2 + E02 = Ekz + En2 = ...; Епол3 = Еко3 + En03 = Ek3 + En3 =....

Смотреть решения всех заданий с листа

Ответ:

Решение:

Согласно Закону сохранения энергии, полная механическая энергия системы (сумма кинетической и потенциальной энергии) остается постоянной, если на систему не действуют внешние силы, или работа внешних сил равна нулю.

В данном случае, мы должны проверить, равна ли полная энергия в начале движения (\( E_{пол} \)) полной энергии в конце движения (\( E_k + E_n \)).

Расчет полной энергии в начале движения:

  • \( E_{пол1} = E_{k01} + E_{p01} \)
  • \( E_{пол2} = E_{k02} + E_{p02} \)
  • \( E_{пол3} = E_{k03} + E_{p03} \)

Расчет полной энергии в конце движения:

  • \( E_{пол1} = E_{k1} + E_{p1} \)
  • \( E_{пол2} = E_{k2} + E_{p2} \)
  • \( E_{пол3} = E_{k3} + E_{p3} \)

Проверка выполнения закона сохранения энергии:

В соответствии с условиями задачи:

  • \( E_{k01} = E_{k02} = E_{k03} = 0 \) (так как шарик не двигался в начале).
  • \( E_{p1} = E_{p2} = E_{p3} = 0 \) (так как высота в конце спуска равна 0).

Следовательно:

  • \( E_{пол1} = 0 + E_{p01} = E_{p01} \)
  • \( E_{пол2} = 0 + E_{p02} = E_{p02} \)
  • \( E_{пол3} = 0 + E_{p03} = E_{p03} \)

А также:

  • \( E_{пол1} = E_{k1} + 0 = E_{k1} \)
  • \( E_{пол2} = E_{k2} + 0 = E_{k2} \)
  • \( E_{пол3} = E_{k3} + 0 = E_{k3} \)

Если бы закон сохранения энергии выполнялся идеально (без трения и сопротивления воздуха), то \( E_{p01} = E_{k1} \), \( E_{p02} = E_{k2} \), \( E_{p03} = E_{k3} \). То есть, полная энергия в начале (потенциальная) должна быть равна полной энергии в конце (кинетической).

Однако, в реальных условиях, из-за трения и сопротивления воздуха, полная механическая энергия может уменьшаться. Поэтому, для проверки, нужно подставить значения из таблицы (которая не представлена в исходном изображении, но подразумевается для выполнения этого пункта) в формулы:

  • \( E_{пол1} = E_{k01} + E_{p01} \)
  • \( E_{пол1} = E_{k1} + E_{p1} \)
  • \( E_{пол2} = E_{k02} + E_{p02} \)
  • \( E_{пол2} = E_{k2} + E_{p2} \)
  • \( E_{пол3} = E_{k03} + E_{p03} \)
  • \( E_{пол3} = E_{k3} + E_{p3} \)

Сравнить полученные значения \( E_{пол} \) для начала и конца каждого опыта. Если они равны, закон сохранения энергии выполняется. Если \( E_{пол, начало} > E_{пол, конец} \), это свидетельствует о потерях энергии.

Ответ: Закон сохранения энергии проверяется путем сравнения полной механической энергии в начале и в конце движения. При отсутствии потерь \( E_{пол, начало} = E_{пол, конец} \).

ГДЗ по фото 📸
Подать жалобу Правообладателю

Похожие