Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 16483
2024-03-22 
В ситуации, изображенной на рисунке, согласно закону сохранения энергии, кинетическая энергия бруска $\left ( \frac{mv^{2}}{2} \right )$ уменьшилась до нуля, а потенциальная возросла на $mgh$. Но в системе отсчета, движущейся относительно Земли равномерно и прямолинейно со скоростью $\vec{v}$, в 1-ом состоянии механическая энергия бруска была равна нулю, а во 2-ом - стала равной $mgh + \frac{mv^{2}}{2}$. Почему в этом случае произошло возрастание механической энергии?
Решение:
В системе отсчета «Земля» реакция опоры, действующая на брусок, в любой точке траектории перпендикулярна скорости бруска. Поэтому работа реакции опоры равна нулю. В движущейся системе отсчета траектория движения бруска не совпадает с профилем горки, реакция опоры не перпендикулярна скорости и совершает работу, увеличивающую механическую энергию бруска. На рисунке: $\Delta \vec{s}$ - элементарное перемещение бруска относительно Земли; $\Delta \vec{S}$ - элементарное перемещение за то же время подвижной системы отсчета; $\Delta \vec{s}^{ \prime}$ - перемещение бруска в подвижной системе отсчета.
$\Delta \vec{s} = \Delta \vec{s}^{ \prime} + \Delta \vec{S} \Leftrightarrow \Delta \vec{s}^{ \prime} = \Delta \vec{s} + (- \Delta \vec{S}); \Delta A^{ \prime} = N \Delta s^{ \prime} \cos \alpha >0$.
В ситуации, изображенной на рисунке, согласно закону сохранения энергии, кинетическая энергия бруска $\left ( \frac{mv^{2}}{2} \right )$ уменьшилась до нуля, а потенциальная возросла на $mgh$. Но в системе отсчета, движущейся относительно Земли равномерно и прямолинейно со скоростью $\vec{v}$, в 1-ом состоянии механическая энергия бруска была равна нулю, а во 2-ом - стала равной $mgh + \frac{mv^{2}}{2}$. Почему в этом случае произошло возрастание механической энергии?
Решение:
В системе отсчета «Земля» реакция опоры, действующая на брусок, в любой точке траектории перпендикулярна скорости бруска. Поэтому работа реакции опоры равна нулю. В движущейся системе отсчета траектория движения бруска не совпадает с профилем горки, реакция опоры не перпендикулярна скорости и совершает работу, увеличивающую механическую энергию бруска. На рисунке: $\Delta \vec{s}$ - элементарное перемещение бруска относительно Земли; $\Delta \vec{S}$ - элементарное перемещение за то же время подвижной системы отсчета; $\Delta \vec{s}^{ \prime}$ - перемещение бруска в подвижной системе отсчета.
$\Delta \vec{s} = \Delta \vec{s}^{ \prime} + \Delta \vec{S} \Leftrightarrow \Delta \vec{s}^{ \prime} = \Delta \vec{s} + (- \Delta \vec{S}); \Delta A^{ \prime} = N \Delta s^{ \prime} \cos \alpha >0$.
