Какая работа будет выполнена при увеличении сжатия пружины с x1 = 10 см до x2 = 15 см, если сила в конце сжатия равна

Тема занятия: Работа при сжатии пружины

Инструкция:
При сжатии пружины на нее будет действовать сила, которая будет перемещать точку приложения силы. Работа, выполненная при таком перемещении, может быть определена как произведение модуля силы и пути, на который она перемещает точку приложения.

Работа обычно измеряется в джоулях (Дж) или эргах (эрг). В данной задаче, чтобы определить работу выполненную при увеличении сжатия пружины с x1 = 10 см до x2 = 15 см, мы должны знать закон Гука, который гласит, что сила, действующая на пружину, пропорциональна ее деформации. Можем использовать формулу работы для пружины: W = (1/2)k(x2^2 - x1^2), где W - работа, k - коэффициент жесткости пружины, x1 и x2 - начальное и конечное смещение соответственно.

Демонстрация:
Найдем работу, выполненную при увеличении сжатия пружины с x1 = 10 см до x2 = 15 см, если сила в конце сжатия равна 20 Н, а коэффициент жесткости пружины равен 10 Н/см.

Решение:
W = (1/2)k(x2^2 - x1^2)
W = (1/2)(10 Н/см)((15 см)^2 - (10 см)^2)
W = (1/2)(10 Н/см)(225 см^2 - 100 см^2)
W = (1/2)(10 Н/см)(125 см^2)
W = (1/2)(10 Н/см)(125) Дж
W = 625 Дж

Совет:
Чтобы лучше понять концепцию работы при сжатии пружины, полезно провести свои собственные эксперименты с пружинами разных жесткостей и измерить силу и смещение.

Задача на проверку:
Пружина с коэффициентом жесткости 15 Н/см сжимается на 20 см. Найдите работу, выполненную при этом сжатии.