ID: 00003179
Шарик движется вниз по наклонному желобу без трения. Как при этом меняются кинетическая энергия и полная механическая энергия шарика?
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: ФИПИ
Трения нет, значит единственная сила, совершающая работу — консервативная сила тяжести. Работа внешних (неконсервативных) сил равна нулю:
$$A_\text{внеш} = 0$$
По теореме о работе и полной механической энергии:
$$\Delta E_\text{мех} = A_\text{внеш} = 0$$
Полная механическая энергия не изменяется:
$$E_\text{мех} = E_k + E_п = \text{const}$$
Шарик движется вниз — разгоняется, скорость растёт. Кинетическая энергия увеличивается:
$$E_k = \dfrac{mv^2}{2} \uparrow$$
Потенциальная энергия убывает на ту же величину:
$$E_п = mgh \downarrow$$
Итого: кинетическая энергия увеличивается, полная механическая энергия не изменяется.