Выберите верные(-ое) утверждения(-е) о преобразовании энергии шарика. Пластилиновый шарик падает на вертикальную невесомую пружину из положения A. B — положение шарика в момент…
Выберите верные(-ое) утверждения(-е) о преобразовании энергии шарика. Пластилиновый шарик падает на вертикальную невесомую пружину из положения A. B — положение шарика в момент касания верхней части пружины. C — положение шарика в момент, когда его ускорение равно нулю. D — крайнее нижнее положение шарика при движении. Считайте, что в положении D потенциальная энергия шарика равна нулю. Сопротивление воздуха не учитывайте. 1. Механическая энергия шарика в положении B полностью преобразуется в потенциальную энергию пружины, когда шарик находится в положении. 2. Начальная потенциальная энергия шарика (в положении А) преобразуется в потенциальную энергию деформации пружины и кинетическую энергию шарика в положении C. 3.Полная механическая энергия системы «шарик + пружина» максимальна в положении. 4. В положении С кинетическая энергия шарика достигает максимального значения. 5. Начальная потенциальная энергия шарика (в положении A) преобразуется в потенциальную энергию деформации пружины в положении В. 6. В положении D внутренняя энергия пружины преобразуется в кинетическую энергию шарика.
Давай разберёмся, как изменяется энергия шарика на каждом этапе его движения.
Положение B: В этой точке шарик только касается пружины. Механическая энергия, которая была у шарика, начинает передаваться пружине. Однако в целом она ещё не полностью перешла в потенциальную энергию пружины, так как шарик всё ещё имеет кинетическую энергию. Таким образом, утверждение 1 неверно.
Положение C: Когда ускорение равно нулю, это значит, что все силы уравновешены. В этот момент часть начальной потенциальной энергии шарика уже превратилась в деформацию пружины, а часть остаётся кинетической. Утверждение 2 верно.
Полная механическая энергия: Это сумма потенциальной энергии пружины и кинетической энергии шарика. Из-за отсутствия внешних потерь, она остаётся постоянной на всех этапах, следовательно, утверждение 3 неверно.
Положение C и кинетическая энергия: В этом положении потенциальная энергия пружины высвобождает свою максимальную силу, компенсируя вес шарика. Это не максимальная кинетическая энергия, так как она максимальна в средней точке обратного хода к B. Утверждение 4 неверно.
Положение B и начальная потенциальная энергия: В B начальная потенциалка шарика ещё не полностью превратилась в энергию пружины, как упоминалось раньше, у него всё ещё есть кинетическая энергия. Утверждение 5 неверно.
Положение D: Здесь шарик в нижней точке и потенциальная энергия пружины теперь максимальна после полной передачи. Внутренняя энергия пружины начинает переходить в кинетику во время обратного движения, но формулировка предполагает движение в самой нижней точке, что неверно. Положение D только максимизирует потенциальную энергию без её преобразования. Так что утверждение 6 неверно.
Итак, верное утверждение – номер 2.
