Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 5520
2017-12-02 
Подвесим к штативу грузик на проволоке. Вынесем эту конструкцию на мороз. В результате охлаждения длина проволоки уменьшилась, грузик поднялся на некоторую высоту. Откуда взялась энергия для увеличения потенциальной энергии грузика?
Решение:
Основная работа по перемещению грузика на большую высоту была совершена проволокой. В тоже время внутренняя (тепловая) энергия проволоки в результате охлаждения уменьшилась. Логично предположить (так на самом деле и есть), что часть этой энергии пошла не на нагревание атмосферы, а на совершение работы по перемещению грузика.
Более тонкий (но существенный) эффект. Энергия упругой деформации проволоки (в простейшем случая равная $ \frac{k ( \Delta x)^{2} }{2}$) в результате охлаждения могла уменьшиться (как в результате возможного уменьшения удлинения проволоки $\Delta x$, так и(или) в результате возможного уменьшения жёсткости $k$). В таком случае можно условно считать, что на увеличение потенциальной энергии грузика частично была потрачена энергия упругой деформации проволоки.
Один из участников турнира совершенно справедливо отметил, что внутренняя энергия проволоки сначала превращается в кинетическую (перемещение проволоки, кроме верхнего конца), а затем в потенциальную энергию грузика (в результате неупругого взаимодействия проволоки с грузиком).
Разумеется, приведённый список энергообменных процессов в рассматриваемой системе — не исчерпывающий. Например, можно учесть уменьшение потенциальной энергии атмосферы (направление силы Архимеда совпадает с направлением перемещения грузика). Этот эффект скорее всего окажется несущественным. Но формально в условии ничего не написано про массу и плотность грузика — каждый решающий задачу может представлять себе этот грузик по-своему.
Подвесим к штативу грузик на проволоке. Вынесем эту конструкцию на мороз. В результате охлаждения длина проволоки уменьшилась, грузик поднялся на некоторую высоту. Откуда взялась энергия для увеличения потенциальной энергии грузика?
Решение:
Основная работа по перемещению грузика на большую высоту была совершена проволокой. В тоже время внутренняя (тепловая) энергия проволоки в результате охлаждения уменьшилась. Логично предположить (так на самом деле и есть), что часть этой энергии пошла не на нагревание атмосферы, а на совершение работы по перемещению грузика.
Более тонкий (но существенный) эффект. Энергия упругой деформации проволоки (в простейшем случая равная $ \frac{k ( \Delta x)^{2} }{2}$) в результате охлаждения могла уменьшиться (как в результате возможного уменьшения удлинения проволоки $\Delta x$, так и(или) в результате возможного уменьшения жёсткости $k$). В таком случае можно условно считать, что на увеличение потенциальной энергии грузика частично была потрачена энергия упругой деформации проволоки.
Один из участников турнира совершенно справедливо отметил, что внутренняя энергия проволоки сначала превращается в кинетическую (перемещение проволоки, кроме верхнего конца), а затем в потенциальную энергию грузика (в результате неупругого взаимодействия проволоки с грузиком).
Разумеется, приведённый список энергообменных процессов в рассматриваемой системе — не исчерпывающий. Например, можно учесть уменьшение потенциальной энергии атмосферы (направление силы Архимеда совпадает с направлением перемещения грузика). Этот эффект скорее всего окажется несущественным. Но формально в условии ничего не написано про массу и плотность грузика — каждый решающий задачу может представлять себе этот грузик по-своему.
