Global EE

Внутренняя… — Задание Физика 8 Класс №00049188

Задание №11. Задания из Сборников и Задачников

Внутренняя Энергия и Теплопередача

№2. Задание без номера

ID: 00049188

Почему для изготовления покрышек автомобильных колёс используется специальная резина, не размягчающаяся и не теряющая прочности даже при температуре $100\text{ }{}^\circ\text{С}$ и выше?

Источник: Сборник дидактических материалов Пёрышкина

Решение

Зачем резине выдерживать такую температуру, если на улице столько не бывает? Значит, покрышка нагревается сама, во время езды. Разберём, откуда это.

Посмотри на колесо снизу: там, где оно стоит на дороге, резина сплющена. Колесо катится, и с каждым оборотом новый участок сминается, а старый распрямляется. Каждый раз силы совершают работу.

К тому же покрышка трётся о дорогу, и на торможении и поворотах сила трения тоже совершает работу.

Работа меняет внутреннюю энергию. Оборотов в секунду много, порции работы идут одна за другой, а резина плохо проводит тепло и энергию отводит медленно. Поэтому покрышка заметно нагревается.

Обычная резина от такого нагрева становится мягкой и теряет прочность. А на скорости это опасно: покрышку может разорвать. Поэтому и берут особую резину, которая остаётся прочной при $100\text{ }{}^\circ\text{С}$ и выше.

Проверим себя другим путём: измерь давление в шине манометром до и после долгой быстрой поездки. После поездки оно выше: воздух внутри нагрелся от горячей резины. После стоянки давление опять падает. Значит, нагрев идёт именно от езды.

Ответ

При езде резина покрышки на каждом обороте сминается и распрямляется, а ещё трётся о дорогу. Совершается работа, внутренняя энергия резины растёт, и покрышка сильно нагревается. Обычная резина при таком нагреве размягчилась бы и потеряла прочность, и покрышка могла бы разорваться.
Другие задания по теме «Внутренняя Энергия и Теплопередача» (8)