Номер 491, страница 124 - гдз по физике 7 класс сборник задач Исаченкова, Гладков

Решение

Когда автомобиль находится на вершине горы, он обладает запасом потенциальной энергии. Эта энергия обусловлена его положением (высотой) в гравитационном поле Земли. Величина потенциальной энергии ($E_p$) определяется формулой: $E_p = mgh$, где $\text{m}$ — масса автомобиля, $\text{g}$ — ускорение свободного падения, а $\text{h}$ — высота автомобиля над некоторым нулевым уровнем.

При начале движения вниз по склону высота $\text{h}$ начинает уменьшаться, что приводит к уменьшению потенциальной энергии. Согласно закону сохранения энергии, эта энергия не исчезает, а преобразуется в другие виды. В первую очередь, она переходит в кинетическую энергию ($E_k$), то есть энергию движения. Кинетическая энергия рассчитывается по формуле $E_k = \frac{mv^2}{2}$, где $\text{v}$ — скорость автомобиля. Именно это преобразование энергии и заставляет автомобиль двигаться и набирать скорость.

Если рассматривать этот процесс с точки зрения сил, то на автомобиль, находящийся на наклонной поверхности, действует сила тяжести $ ext{mg}$. Эту силу можно разложить на две составляющие: одна, перпендикулярная склону (прижимающая сила), и другая, параллельная склону (скатывающая сила). Именно скатывающая составляющая силы тяжести тянет автомобиль вниз по склону, сообщая ему ускорение, даже при выключенном двигателе.

Таким образом, спуск происходит за счет работы, совершаемой силой тяжести, которая превращает накопленную потенциальную энергию в кинетическую энергию движения. Стоит отметить, что часть энергии также теряется из-за сил трения (трение качения колес, сопротивление воздуха), превращаясь в тепло.

Ответ: Спуск автомобиля с выключенным двигателем осуществляется за счет действия силы тяжести, в результате чего потенциальная энергия, которой обладал автомобиль на высоте, преобразуется в кинетическую энергию движения.