Чим зумовлене зростання потенціальної енергії бульбашки повітря, яка піднімається з дна водойми? Чи зазнає змін

Chupa

29

Зростання потенціальної енергії бульбашки повітря, яка піднімається з дна водойми, зумовлене дією сил ваги та архімедовою силою.

Спочатку розглянемо дію сили ваги. Вага - це сила, яка діє на об"єкт у напрямку землі. Коли бульбашка знаходиться на дні водойми, сила ваги діє на неї внизу. Але якщо бульбашка починає підніматися, сила ваги все ще діє на неї, але в напрямку, протилежному руху бульбашки. Ця сила спрямована вниз, але поки бульбашка рухається вгору, вона зменшується. Тому зростання потенціальної енергії пов"язане зі зменшенням сили ваги на бульбашку.

Тепер давайте розглянемо дію архімедової сили. Архімедова сила діє на тіло, занурене у рідину або газ, у напрямку знизу вгору. Ця сила залежить від об"єму тіла і густини рідини чи газу. Коли бульбашка знаходиться на дні водойми, архімедова сила діє на неї знизу, протилежно силі ваги. Але коли бульбашка піднімається, архімедова сила зменшується, оскільки об"єм зануреного у воду або газ тіла зменшується. Чим більше бульбашка піднімається, тим менша архімедова сила діє на неї. Таким чином, зростання потенціальної енергії бульбашки пов"язане зі зменшенням архімедової сили на неї.

Отже, зростання потенціальної енергії бульбашки повітря, яка піднімається з дна водойми, зумовлене зменшенням сили ваги та архімедової сили, які діють на бульбашку у напрямку, протилежному руху бульбашки. Щодо внутрішньої енергії бульбашки, вона не змінюється. Внутрішня енергія тіла залежить від його стану (температура, рух молекул і т.д.) та не залежить від зовнішніх сил, що діють на нього. Тому, внутрішня енергія бульбашки не зазнає змін під час піднімання з дна водойми.