Условие
2.4.33. Тело массы m толкнули вверх по наклонной плоскости, после чего
оно двигалось с начальной скоростью v и затем остановилось, поднявшись на
высоту h. Какое количество теплоты выделилось при этом?
Решение
Ответ
Изначально тело обладает кинетической энергией: Eк.нач.=mU^2/2. В конечном состоянии (на высоте h) тело остановилось, поэтому его кинетическая энергия равна нулю. Оно приобрело потенциальную энергию: Eкон.=mgh. Если бы трение отсутствовало, то по закону сохранения энергии (ЗСЭ): mU^2/2=mgh(идеал.) Однако в реальности тело поднялось на высоту h меньшую, чем h(идеал.). Разница в энергии пошла на преодоление силы трения, то есть выделилась в виде тепла: Q=Eк.нач.-Eкон.=mU^2/2-mgh=m(U^2/2-gh).