1. Когда резиновый мяч падает на пол и подпрыгивает, какие изменения энергии происходят в этом процессе?

2. Как изменяется механическая энергия во время выстрела из пружинного пистолета? Приведите ответ в виде формулы.

Физика 9 класс Механическая энергия изменение энергии резиновый мяч механическая энергия пружинный пистолет энергия при падении энергия при выстреле Новый

Давайте разберем оба вопроса по порядку.

1. Когда резиновый мяч падает на пол и подпрыгивает, какие изменения энергии происходят в этом процессе?

Когда резиновый мяч падает на пол, происходит несколько изменений энергии:

• Потенциальная энергия: Когда мяч находится на высоте, у него есть потенциальная энергия, которая зависит от высоты и массы мяча. Эта энергия рассчитывается по формуле: Eп = mgh, где m - масса мяча, g - ускорение свободного падения (примерно 9.81 м/с²), h - высота.
• Кинетическая энергия: По мере падения мяча его потенциальная энергия преобразуется в кинетическую энергию. Когда мяч достигает пола, вся потенциальная энергия превращается в кинетическую, и мяч имеет максимальную скорость. Кинетическая энергия рассчитывается по формуле: Eк = (mv²)/2, где v - скорость мяча.
• Энергия деформации: При ударе о пол мяч деформируется, и часть кинетической энергии переходит в энергию деформации. Это происходит, когда мяч сжимается и затем восстанавливает свою форму.
• Обратное преобразование: После удара о пол мяч начинает подниматься, и энергия деформации преобразуется обратно в потенциальную и кинетическую энергии. При этом, если мяч не идеален, часть энергии теряется на тепло и звук, что приводит к тому, что мяч не подскакивает на ту же высоту, с которой он упал.

Таким образом, в процессе падения и подъема мяча происходит преобразование между потенциальной, кинетической и энергией деформации, с потерей части механической энергии в виде тепла и звука.

2. Как изменяется механическая энергия во время выстрела из пружинного пистолета?

При выстреле из пружинного пистолета также происходят изменения механической энергии:

• Потенциальная энергия пружины: Когда пружина сжимается, она накапливает потенциальную энергию, которая определяется формулой: Eп = (kx²)/2, где k - жесткость пружины, x - сжатие пружины.
• Кинетическая энергия: При выстреле, когда пружина распрямляется, накопленная потенциальная энергия преобразуется в кинетическую энергию снаряда (например, пули или шара). Когда снаряд покидает пистолет, его кинетическая энергия может быть выражена как: Eк = (mv²)/2, где m - масса снаряда, v - его скорость.

Таким образом, во время выстрела из пружинного пистолета механическая энергия переходит из потенциальной энергии пружины в кинетическую энергию снаряда:

Eп = Eк

Это означает, что потенциальная энергия пружины в момент полного распрямления равна кинетической энергии снаряда в момент выстрела, если не учитывать потери энергии на трение и другие факторы.