Решение задачи: Движение шайбы с ледяной горки

Задача: С вершины ледяной горки. Условие: Шайба спускается с горки высотой \(h = 3\) м без начальной скорости и затем движется по горизонтальной поверхности до остановки. Нужно определить, как меняются физические величины. Решение для тетради: 1. Потенциальная энергия шайбы при её движении вниз по горке: Потенциальная энергия зависит от высоты тела над поверхностью земли и вычисляется по формуле: \[E_p = mgh\] При движении вниз высота \(h\) постоянно уменьшается, следовательно, потенциальная энергия уменьшается. 2. Кинетическая энергия шайбы при её движении по горизонтальной поверхности: На горизонтальном участке на шайбу действует сила трения, которая направлена против движения. Из-за этого скорость шайбы \(v\) постепенно уменьшается до полной остановки. Формула кинетической энергии: \[E_k = \frac{mv^2}{2}\] Так как скорость уменьшается, кинетическая энергия уменьшается. 3. Полная механическая энергия шайбы при её движении: Полная механическая энергия — это сумма кинетической и потенциальной энергии: \[E = E_k + E_p\] Поскольку в системе присутствует сила трения (шайба в итоге останавливается), механическая энергия не сохраняется. Она расходуется на совершение работы против сил трения и переходит во внутреннюю энергию (нагрев). Таким образом, полная механическая энергия уменьшается. Ответы для заполнения полей: Потенциальная энергия шайбы при её движении вниз по горке — уменьшается. Кинетическая энергия шайбы при её движении по горизонтальной поверхности — уменьшается. Полная механическая энергия шайбы при её движении — уменьшается.