ГДЗ ЗАДАНИЕ 6 Выберите несколько вариантов ответов Тележка катится слева направо по рельсам аттракциона (см. рисунок)...
ЗАДАНИЕ 6
Выберите несколько вариантов ответов
Тележка катится слева направо по рельсам аттракциона (см. рисунок). Трением качения и сопротивлением воздуха можно пренебречь. Выберите верные утверждения.
Решение:
Так как трением и сопротивлением воздуха можно пренебречь, выполняется закон сохранения полной механической энергии: $E = E_k + E_p = \text{const}$.
- Потенциальная энергия зависит от высоты: $E_p = mgh$.
- Кинетическая энергия зависит от скорости: $E_k = \frac{mv^2}{2}$. При увеличении высоты она уменьшается, при уменьшении — увеличивается.
Разберем каждое утверждение:
-
При движении на участке 4-5 кинетическая энергия тележки уменьшается. Верно. На участке 4-5 тележка поднимается вверх, её высота $h$ увеличивается, следовательно, потенциальная энергия растёт, а кинетическая — уменьшается.
-
Кинетическая энергия тележки в точке 5 больше, чем в точках 1 и 3. Неверно. Точка 5 находится выше точки 1 ($h_5 > h_1$), значит, потенциальная энергия в точке 5 больше, а кинетическая — меньше, чем в точке 1 ($E_{k5} < E_{k1}$).
-
При движении на участке 1-3 потенциальная энергия тележки в поле тяжести Земли сначала увеличивается, а потом уменьшается. Верно. На участке 1-2 тележка едет вверх (высота растёт $\rightarrow E_p$ растёт), а на участке 2-3 она едет вниз (высота падает $\rightarrow E_p$ падает).
-
При движении на участке 1-3 кинетическая энергия тележки сначала увеличивается, а потом уменьшается. Неверно. Всё наоборот: при подъёме (1-2) скорость и $E_k$ падают, а при спуске (2-3) — растут.
-
Полная механическая энергия тележки в точке 2 меньше, чем в точке 1. Неверно. По условию трения нет, значит, полная механическая энергия сохраняется и во всех точках одинакова ($E_1 = E_2$).
-
Потенциальная энергия тележки в поле тяжести Земли в точке 5 меньше, чем в точке 3. Верно. На рисунке видно, что высота точки 5 меньше высоты точки 3 ($h_5 < h_3$). Так как $E_p = mgh$, то и потенциальная энергия в точке 5 меньше.
Ответ:
- При движении на участке 4-5 кинетическая энергия тележки уменьшается.
- При движении на участке 1-3 потенциальная энергия тележки в поле тяжести Земли сначала увеличивается, а потом уменьшается.
- Потенциальная энергия тележки в поле тяжести Земли в точке 5 меньше, чем в точке 3.