1. Со дна водоёма всплывает пузырёк воздуха. За счёт чего увеличивается его потенциальная энергия? Меняется ли при этом его внутренняя энергия? 2. Объясните, почему при холостом выстреле ствол пушки нагревается сильнее, чем при выстреле снарядами. 3. Если кусок алюминиевой проволоки быстро изгибать в одном и том же месте то в одну, то в другую сторону, этот участок проволоки сильно нагревается. Объясните явление.

1. Со дна водоёма всплывает пузырёк воздуха. За счёт чего увеличивается его потенциальная энергия? Меняется ли при этом его внутренняя энергия?

Когда пузырёк воздуха всплывает со дна водоёма, его потенциальная энергия увеличивается за счёт того, что он поднимается на более высокое положение в гравитационном поле. Потенциальная энергия пузырька зависит от его положения относительно уровня воды, и по мере подъёма эта энергия возрастает. Внутренняя энергия пузырька изменяется в зависимости от изменения температуры и давления в пузырьке. Однако, при всплытии пузырька температура воздуха внутри него остаётся практически неизменной, так как пузырёк не испытывает значительного сжижения или расширения. Тем не менее, если всплытие происходит очень быстро, могут возникать небольшие изменения в температуре из-за сжижения воды и некоторых механических процессов.

2. Объясните, почему при холостом выстреле ствол пушки нагревается сильнее, чем при выстреле снарядами.

При холостом выстреле, когда в стволе пушки не происходит выделения энергии в виде кинетической энергии снаряда, вся энергия, высвобождаемая при взрыве пороха, направляется на нагрев ствола. В отличие от выстрела с снарядом, где часть энергии уходит на ускорение снаряда, при холостом выстреле вся энергия остаётся в стволе, что приводит к его интенсивному нагреву. Это объясняется тем, что в случае с выстрелом с снарядом часть энергии расходуется на его движение, а оставшаяся энергия распределяется по всему стволу и гильзе, что в итоге вызывает менее заметное повышение температуры ствола.

3. Если кусок алюминиевой проволоки быстро изгибать в одном и том же месте то в одну, то в другую сторону, этот участок проволоки сильно нагревается. Объясните явление.

Нагревание алюминиевой проволоки при быстром изгибе связано с тем, что при сгибании происходят внутренние механические напряжения в материале. Эти напряжения приводят к трению между молекулами и атомами в материале, что, в свою очередь, вызывает преобразование механической энергии в теплоту. Быстрое изменение направления изгиба увеличивает количество таких напряжений и, следовательно, тепла, выделяющегося в месте изгиба. Это явление также можно объяснить через эффект пластической деформации, при котором в структуре металла происходят микроскопические изменения, сопровождающиеся выделением энергии в виде тепла.