Робота та енергія пружини
Яке з наведених тверджень є правильним після того, як пружна деформована пружина в системі тіло - пружина виконала
Яке з наведених тверджень є правильним після того, як пружна деформована пружина в системі "тіло - пружина" виконала роботу 16 Дж? 1) Потенціальна енергія пружини збільшилася на 16 Дж; 2) Повна енергія системи зменшилася на 16 Дж; 3) Кінетична енергія тіла збільшилася на 16 Дж; 4) Потенціальна енергія тіла зменшилася на
08.03.2024 18:51
Написать свой ответ:
Пояснення: Робота, яку виконує пружина при деформації, визначається за формулою роботи: W = (1/2)kx^2, де W - робота, k - коефіцієнт жорсткості пружини, x - величина деформації пружини. У вихідному варіанті задачі робота пружини дорівнює 16 Дж.
Оскільки робота є результатом перетворення енергії, ми можемо стверджувати, що ця робота виконана за рахунок зміни потенціальної та кінетичної енергії.
Потенціальна енергія пружини залежить від величини деформації та її коефіцієнту жорсткості. Тому при зростанні роботи пружини потенціальна енергія пружини теж збільшується. Отже, перше твердження, що "Потенціальна енергія пружини збільшилася на 16 Дж", є правильним.
Також, оскільки робота є результатом перетворення енергії, то повна енергія системи (потенціальна енергія пружини + кінетична енергія тіла) повинна змінитися на величину роботи. У даному випадку, робота дорівнює 16 Дж, тому повна енергія системи зменшилася на 16 Дж. Отже, друге твердження, що "Повна енергія системи зменшилася на 16 Дж", також є правильним.
Збільшення роботи пружини призводить до перетворення енергії на кінетичну енергію тіла. Тому, робота пружини може збільшити кінетичну енергію тіла. Таким чином, третє твердження, що "Кінетична енергія тіла збільшилася на 16 Дж", є правильним.
Потенціальна енергія тіла залежить від величини деформації пружини, а не від величини виконаної роботи. Тому, зміна потенціальної енергії тіла не пов"язана з виконаною роботою. Отже, четверте твердження, що "Потенціальна енергія тіла зменшилася", є неправильним.
Приклад використання: За виконаною пружиною роботою 16 Дж, яка з наведених тверджень є правильним? Опишіть свою відповідь докладно.
Порада: Для розуміння задачі варто пам"ятати, що робота виконується за рахунок зміни енергії. Використовуйте формули, пов"язані з потенціальною та кінетичною енергією для аналізу завдання.
Вправа: Якщо пружина деформується на 4 см і має коефіцієнт жорсткості 200 Н/м, то яка робота буде виконана пружиною? Відповідь наведіть в Дж.