В инерциальной системе отсчёта брусок, которому сообщили начальную скорость, начинает скользить вверх по наклонной плоскости (см. рисунок). Как в процессе скольжения изменятся кинетическая и полная механическая энергия бруска?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
Источник: Сборник Камзеевой 2026
Решение
Дано:
Брусок скользит вверх по наклонной плоскости.
Наклонная плоскость с трением (сила трения присутствует).
Найти:
Как изменится $E_k$ и $E_{\text{мех}}$ — ?
⠀
Решение:
Кинетическая энергия:
При подъёме вверх на брусок действуют сила тяжести (компонента вдоль плоскости — тормозит) и сила трения (также тормозит). Суммарная сила направлена против движения, поэтому брусок тормозит — скорость уменьшается:
$$E_k = \frac{mv^2}{2}$$
При уменьшении $v$ кинетическая энергия уменьшается.
Полная механическая энергия:
Полная механическая энергия — сумма кинетической и потенциальной энергий механики. Она изменяется только под действием «внешних» сил — сил, перекачивающих энергию в другой раздел физики. Сила трения переводит механическую энергию во внутреннюю (нагрев тел):
$$\Delta E_{\text{мех}} = A_{\text{тр}} \lt 0$$
Полная механическая энергия уменьшается.
