Пружина растянута на 2 см.когда ее чуть отпустили,сократилось под действием силы упругости на 1 см.определить работу силы упругости, если жесткость пружины 40 н/м.

Соколов Андрей Михайлович

Преподаватель Физтех-лицея

Проверено учителем

Работа силы упругости составляет 0.006 Дж. ️ Шаг 1: Перевод физических величин в систему СИ Для корректного расчета переведем значения деформации пружины из сантиметров в метры: Начальное удлинение: x1=2 см=0.02 мx sub 1 equals 2 см equals 0.02 м Величина, на которую сократилась пружина: Δx=1 см=0.01 мdelta x equals 1 см equals 0.01 м Конечное удлинение пружины составит: x2=x1Δx=0.020.01=0.01 мx sub 2 equals x sub 1 minus delta x equals 0.02 minus 0.01 equals 0.01 м Жесткость пружины: k=40 Н/мk equals 40 Н/м ️ Шаг 2: Определение формулы работы силы упругости Работа силы упругости Acap A при переходе системы из одного состояния в другое равна изменению потенциальной энергии пружины, взятому с противоположным знаком: A=Ep1Ep2cap A equals cap E sub p 1 end-sub minus cap E sub p 2 end-subПотенциальная энергия упруго деформированной пружины вычисляется по формуле: Ep=kx22cap E sub p equals the fraction with numerator k x squared and denominator 2 end-fraction Следовательно, формула для работы примет вид: A=kx122kx222=k2(x12x22)cap A equals the fraction with numerator k x sub 1 squared and denominator 2 end-fraction minus the fraction with numerator k x sub 2 squared and denominator 2 end-fraction equals k over 2 end-fraction open paren x sub 1 squared minus x sub 2 squared close paren ️ Шаг 3: Проведение математических вычислений Подставим числовые значения в полученную формулу: A=402(0.0220.012)cap A equals 40 over 2 end-fraction open paren 0.02 squared minus 0.01 squared close paren A=20(0.00040.0001)cap A equals 20 open paren 0.0004 minus 0.0001 close paren A=200.0003=0.006 Джcap A equals 20 center dot 0.0003 equals 0.006 Дж Ответ: Работа силы упругости равна 0.006 Дж (или 6 мДж). Хотите ли вы разобрать, как изменится работа, если пружина не просто сократится, а пройдет через положение равновесия и сожмется?

Форма ответа

Ваш аватар