Полная мех энергия равна сумме потенциальной и кинетической энергий. При наличии трения некоторая кинетическая энергия всегда преобразуется в тепловую, поэтому полная механическая энергия не сохраняется. Сила трения всегда направлена против движения, если бы ее не было (или мы могли бы ее уменьшить предельно до малых величин), то у нас всюду бы работали вечные двигатели.
Механическая энергия - это потенциальная + кинетическая энергия тела. Потенциальная - это работа, которую может совершить та или иная сила, но ещё не совершает. Кинетическая - это уже свершающаяся работа сил, приложенных к телу. Например, на пружинный маятник, который колеблется в горизонтальной плоскости, действуют сила тяжести, сила упругости и сила трения. Сила тяжести не совершает работу, т.к. направлена перпендикулярно к движению маятника, а сила упругости и сила трения - совершают: первая совершает как положительную, так и отрицательную работу, вторая - всегда отрицательную, т.к. сила трения всегда направлена против движения. Так вот, если бы силы трения не было, то маятник колебался бы вечно, потому что в таком случае никакая сила не противодействовала бы его движению (не затормаживала бы маятник). Сила упругости тоже совершает отрицательную работу, но она таким образом лишь периодически изменяет направление движения маятника и не тормозит его постоянно, в отличие от силы трения. Механическая энергия пружинного маятника складывается из потенциальной энергии пружины и кинетической энергии тела маятника. Без действия силы трения они всегда сохраняются: потенциальная перетекает в кинетическую и обратно (потенциальная энергия пружины - это работа, которую сила упругости может совершить, но ещё не совершает, т.к. пружина находится в крайнем сжатом или растянутом состоянии, а кинетическая энергия тела маятника - это уже свершающаяся работа силы упругости).
Но в случае действия силы трения механическая энергия уже не будет сохраняться. Та работа, которую сила упругости может совершить (потенциальная энергия), не совершается ею в прежнем объёме, т.к. теперь ей сила трения. Они вместе делят эту работу на двоих. Но это не значит, что колебания маятника будут продолжаться вечно - не забываем: сила трения действует всегда против движения. В какие-то моменты обе силы будут работать в одинаковых направлениях, в какие-то - в различных, что в конце-концов приведёт к остановке маятника. Куда же девается механическая энергия? За счёт силы трения, вернее её работы, механическая энергия постепенно превращается во внутреннюю энергию тела маятника и поверхности, по которой тело маятника периодически скользит. Тело и поверхность трутся друг о друга при движении - кинетическая и потенциальная энергия взаимодействия молекул тела маятника и молекул поверхности начинают увеличиваться с каждым новым колебанием. В результате механическая энергия пружинного маятника переходит (превращается) во внутреннюю энергию тела и поверхности. Не полностью - часть рассеивается в окружающую среду.
Когда действуют силы трения, то тела неизбежно нагреваются - их внутренняя энергия увеличивается, как мы только что выяснили. В таких случаях говорят о диссипации энергии. Диссипация - это часть кинетической энергии тела, которая перешла в тепловую энергию.
Получается, что сама энергия никуда не исчезает. Просто из механической она постепенно переходит в другой свой тип - во внутреннюю.
F = kΔx, где F - сила упругости [Н], k - коэффициент жёсткости [Н/м], Δx - изменение длины.
По условию задачи видно, что длина во втором случае больше в 2 раза.
=> F будет больше в 2 раза : 15*2 = 30 Н
Либо можно решить и записать так:
(1) F1 = k*Δx1
(2) F2 = k*Δx2
Из (1) находим, чему равно k(предварительно перевели 10 см в 0,1 м):
k = F1 / Δx1 = 15 / 0,1 = 150 Н/м
Так как лента и в первом, и во втором случае была одна и та же, то во втором случае k тоже равен 150. По условию задачи, Δx2 = 20 см = 0,2м. Отсюда:
F2 = 150 * 0,2 = 30 Н
ответ:в
Объяснение:
Полная мех энергия равна сумме потенциальной и кинетической энергий. При наличии трения некоторая кинетическая энергия всегда преобразуется в тепловую, поэтому полная механическая энергия не сохраняется. Сила трения всегда направлена против движения, если бы ее не было (или мы могли бы ее уменьшить предельно до малых величин), то у нас всюду бы работали вечные двигатели.
Механическая энергия - это потенциальная + кинетическая энергия тела. Потенциальная - это работа, которую может совершить та или иная сила, но ещё не совершает. Кинетическая - это уже свершающаяся работа сил, приложенных к телу. Например, на пружинный маятник, который колеблется в горизонтальной плоскости, действуют сила тяжести, сила упругости и сила трения. Сила тяжести не совершает работу, т.к. направлена перпендикулярно к движению маятника, а сила упругости и сила трения - совершают: первая совершает как положительную, так и отрицательную работу, вторая - всегда отрицательную, т.к. сила трения всегда направлена против движения. Так вот, если бы силы трения не было, то маятник колебался бы вечно, потому что в таком случае никакая сила не противодействовала бы его движению (не затормаживала бы маятник). Сила упругости тоже совершает отрицательную работу, но она таким образом лишь периодически изменяет направление движения маятника и не тормозит его постоянно, в отличие от силы трения. Механическая энергия пружинного маятника складывается из потенциальной энергии пружины и кинетической энергии тела маятника. Без действия силы трения они всегда сохраняются: потенциальная перетекает в кинетическую и обратно (потенциальная энергия пружины - это работа, которую сила упругости может совершить, но ещё не совершает, т.к. пружина находится в крайнем сжатом или растянутом состоянии, а кинетическая энергия тела маятника - это уже свершающаяся работа силы упругости).
Но в случае действия силы трения механическая энергия уже не будет сохраняться. Та работа, которую сила упругости может совершить (потенциальная энергия), не совершается ею в прежнем объёме, т.к. теперь ей сила трения. Они вместе делят эту работу на двоих. Но это не значит, что колебания маятника будут продолжаться вечно - не забываем: сила трения действует всегда против движения. В какие-то моменты обе силы будут работать в одинаковых направлениях, в какие-то - в различных, что в конце-концов приведёт к остановке маятника. Куда же девается механическая энергия? За счёт силы трения, вернее её работы, механическая энергия постепенно превращается во внутреннюю энергию тела маятника и поверхности, по которой тело маятника периодически скользит. Тело и поверхность трутся друг о друга при движении - кинетическая и потенциальная энергия взаимодействия молекул тела маятника и молекул поверхности начинают увеличиваться с каждым новым колебанием. В результате механическая энергия пружинного маятника переходит (превращается) во внутреннюю энергию тела и поверхности. Не полностью - часть рассеивается в окружающую среду.
Когда действуют силы трения, то тела неизбежно нагреваются - их внутренняя энергия увеличивается, как мы только что выяснили. В таких случаях говорят о диссипации энергии. Диссипация - это часть кинетической энергии тела, которая перешла в тепловую энергию.
Получается, что сама энергия никуда не исчезает. Просто из механической она постепенно переходит в другой свой тип - во внутреннюю.