Какова величина совершенной работы при растяжении пружины динамометра до максимального деления шкалы, если масса
Какова величина совершенной работы при растяжении пружины динамометра до максимального деления шкалы, если масса подвешенного груза составляет 15 кг и жесткость пружины составляет 10 кН/м?
01.12.2023 17:51
Пояснение: Для решения данной задачи нам необходимо применить понятия работы и закона Гука. Первым шагом нужно определить силу, с которой пружина действует на груз. По закону Гука, сила F, необходимая для растяжения пружины, равна произведению коэффициента жесткости пружины k на изменение ее длины ΔL.
Формула Гука:
F = k * ΔL
Затем мы можем найти изменение длины пружины ΔL, используя второй закон Ньютона:
ΔL = (m * g) / k
где m - масса груза, g - ускорение свободного падения Земли.
Окончательно, чтобы найти работу, необходимо умножить силу F на изменение длины пружины ΔL:
W = F * ΔL
Демонстрация:
Найдем величину совершенной работы при растяжении пружины динамометра до максимального деления шкалы при массе груза 15 кг и жесткости пружины 10 кН/м.
1. Найдем изменение длины пружины:
ΔL = (15 кг * 9.8 м/с^2) / (10 кН/м) = 14.7 мм
2. Найдем силу, с которой пружина действует на груз:
F = 10 кН/м * 14.7 мм = 147 Н
3. Найдем работу:
W = 147 Н * 14.7 мм = 2160.9 Дж
Совет: Чтобы лучше понять закон Гука и решать подобные задачи, полезно разобраться с основами механики, включая понятие силы, массы, ускорения и закона Ньютона. Также рекомендуется ознакомиться с материалом о работе и ее вычислении. Практика решения различных задач поможет закрепить полученные знания и навыки.
Задание для закрепления: Какая работа будет совершена при растяжении пружины динамометра, если масса груза составляет 10 кг, а жесткость пружины равна 8 кН/м? Ответ дайте в джоулях.