Задача B1D14A из банка ФИПИ · задание 12 ОГЭ по физике
В инерциальной системе отсчёта брусок скользит с ускорением вниз по наклонной плоскости. Действующие на него силы изображены на рисунке. Как изменяются по мере спуска скорость бруска и его полная механическая энергия?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
| 1) | увеличивается |
| 2) | уменьшается |
| 3) | не изменяется |
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
| Скорость бруска |
Полная механическая энергия бруска |
|
|
|
Показать ответ и разбор
Ответ: 12
Разбор
💡 Смотрим на рисунок: брусок едет вниз по наклонной плоскости, и ускорение a тоже направлено вниз вдоль плоскости. Значит, скорость бруска со временем растёт — он разгоняется.
Теперь про полную механическую энергию. Это сумма кинетической энергии (энергии движения) и потенциальной энергии (энергии высоты). Когда брусок опускается, высота уменьшается, потенциальная энергия падает, а скорость растёт, кинетическая энергия увеличивается.
Но на брусок действует сила трения Fтр. Она направлена против движения и «съедает» часть механической энергии: она превращается во внутреннюю энергию — брусок и плоскость чуть-чуть нагреваются. Поэтому полная механическая энергия не сохраняется, а уменьшается.
⚠️ Частая ошибка: думать, что если скорость растёт, то и механическая энергия растёт. Нет — из-за трения часть энергии уходит в тепло.
Заполняем таблицу:
Скорость бруска — 1 (увеличивается)
Полная механическая энергия бруска — 2 (уменьшается)
✅ Ответ: 12