Номер 45, страница 8 - гдз по физике 8 класс сборник задач Исаченкова, Слесарь

Что происходит с температурой фольги и дощечки в процессе трения при N = 10 движениях?

Когда вы прижимаете фольгу к дощечке и совершаете быстрые движения, вы совершаете работу против силы трения. Согласно закону сохранения энергии, совершенная механическая работа переходит в другие виды энергии. В данном случае работа, совершаемая против силы трения, преобразуется во внутреннюю энергию фольги и дощечки в месте их соприкосновения. Увеличение внутренней энергии тела приводит к повышению его температуры. Таким образом, и фольга, и дощечка нагреваются.

Ответ: Температура фольги и дощечки увеличивается.

Повторите опыт, но теперь сделайте N = 20 движений.

При совершении 20 движений вместо 10, вы проходите вдвое больший путь, а значит, совершаете вдвое большую работу против силы трения (при условии, что сила трения постоянна). Так как в этом процессе работа переходит во внутреннюю энергию, то при совершении большей работы внутренняя энергия тел (фольги и дощечки) увеличится на большую величину. Это приведет к более значительному повышению их температуры по сравнению с первым опытом.

Ответ: Температура фольги и дощечки повысится еще больше, чем в первом случае, так как была совершена бо́льшая работа.

Как зависит изменение внутренней энергии тела от величины совершенной работы?

Изменение внутренней энергии тела ($\Delta U$) может происходить двумя способами: за счет совершения работы ($\text{A}$) и за счет теплопередачи ($\text{Q}$). В рассматриваемом опыте изменение внутренней энергии происходит в основном за счет совершения работы против сил трения. Эта работа полностью переходит во внутреннюю энергию. Таким образом, изменение внутренней энергии тела прямо пропорционально величине совершенной работы. Чем больше работа совершается над телом (или системой тел), тем на большую величину изменяется его внутренняя энергия. Математически в данном случае это можно выразить как:

$\Delta U = A$

где $\Delta U$ – изменение внутренней энергии, а $\text{A}$ – совершенная работа.

Ответ: Изменение внутренней энергии тела прямо пропорционально величине совершенной работы. Чем больше совершенная работа, тем больше изменение внутренней энергии.