УПРАЖНЕНИЕ 10 1. Молот копра при падений ударяет о сваю и забивает её в землю. Какие превращения и переходы энергии при этом происходят? (Следу-ет учесть, что свая и почва нагреваются при ударе.) 2. Какие превращения кинетической энергии автомобиля происходят при торможении? 3. Два одинаковых стальных шарика падают с одинаковой высоты. Один падает на стальную плиту и отскакивает вверх, другой попадает в песок и застревает в нём. Какие переходы энергии происходят в каждом случае?

Молот копра при падении на сваю:

• Потенциальная энергия молота, находящегося на высоте, при падении преобразуется в кинетическую энергию.
• Когда молот ударяет о сваю, кинетическая энергия передается свае и начинает преобразовываться в деформационную энергию (при сжатии и деформации как самой сваи, так и молота), а также в тепловую энергию, вызывая нагрев самой сваи и окружающей почвы из-за трения и деформации.
• Часть энергии может также преобразоваться в звук (энергия звуковых волн при ударе).

Кинетическая энергия автомобиля при торможении:

• При торможении, кинетическая энергия автомобиля преобразуется в тепловую энергию за счёт работы тормозных механизмов (тормозные колодки трются об тормозные диски) и в деформационную энергию, если происходит деформация материалов при аварии.
• Если автомобиль тормозит плавно, то основная часть кинетической энергии преобразуется в тепло, которое рассеивается в окружающую среду.

Два одинаковых стальных шарика:

• Первый шарик (попадающий на стальную плиту):

  • При падении его потенциальная энергия преобразуется в кинетическую энергию.
  • При ударе о плиту часть кинетической энергии снова превращается в деформационную энергию (если происходит деформация шарика и плиты), а остальные части (как правило, значительные) возвращаются обратно в кинетическую, позволяя шару отскочить. Часть энергии также рассеивается в виде звуковых волн.

• Второй шарик (попадающий в песок):

  • Потенциальная энергия также преобразуется в кинетическую энергию при падении.
  • При ударе о песок большая часть кинетической энергии переходит в деформационную энергию (песок уплотняется и перемещается), и часть кинетической энергии преобразуется в тепловую энергию (затраты на трение и сжатие), в результате чего шарик останавливается и застревает в песке. Здесь отскок не происходит, и вся энергия уходит в тепло и деформацию.