Чему равна работа силы упругости возникающей при растяжении резинового шнура жесткостью 40 h/м на 20 см?

Работа силы упругости при растяжении шнура составляет -0.8 Дж. ️ Шаг 1: Анализ физических величин и выбор формулы Для решения задачи необходимо перевести все единицы измерения в систему СИ. Жесткость шнура $k$ уже дана в Н/м, а удлинение $x$ необходимо перевести из сантиметров в метры: $x=20\text{см}=0.2\text{м}$ Работа силы упругости определяется через изменение потенциальной энергии деформированного тела. Поскольку сила упругости направлена против перемещения при растяжении, ее работа отрицательна и вычисляется по формуле: $A=-\frac{k{x}^2}{2}$ ️ Шаг 2: Выполнение математических расчетов Подставим известные значения в формулу для нахождения работы:

1. Возведем величину растяжения в квадрат: ${0.2}^2=0.04{\text{м}}^2$. Умножим жесткость на полученное значение: $40\cdot 0.04=1.6\text{Н}\cdot \text{м}$. Разделим результат на 2 и добавим знак «минус», так как вектор силы упругости противоположен вектору перемещения:
   $A=-\frac{40\cdot {0.2}^2}{2}=-\frac{40\cdot 0.04}{2}=-0.8\text{Дж}$

Если в условии задачи подразумевается работа внешней силы по растяжению шнура, то она была бы положительной ( $0.8\text{Дж}$), однако работа самой силы упругости всегда отрицательна при увеличении деформации. Ответ: Работа силы упругости равна -0.8 Дж. Уточните, требуется ли рассчитать потенциальную энергию, запасенную в шнуре при данном растяжении?