Какую работу нужно выполнить, чтобы удлинить пружину от 0,12 м до 0,14 м, если она в спокойном состоянии имеет длину
Какую работу нужно выполнить, чтобы удлинить пружину от 0,12 м до 0,14 м, если она в спокойном состоянии имеет длину 0,1 м и при растяжении с силой 20 H удлиняется на 0,01 м?
22.12.2023 19:55
Описание:
Работа, необходимая для удлинения пружины, может быть найдена с помощью закона Гука и формулы для работы. Закон Гука утверждает, что удлинение пружины пропорционально силе, действующей на пружину. Формулой, связывающей работу и удлинение пружины, является W = (1/2)kx^2, где W - работа, k - коэффициент жесткости пружины и x - увеличение в длине пружины.
Для решения данной задачи нам необходимо найти коэффициент жесткости пружины (k) и увеличение в длине пружины (x).
Известно, что при растяжении пружины с силой 20 H она удлиняется на 0,01 м. Таким образом, x = 0,01 м и F = 20 H.
Используя формулу растяжения пружины, можем найти k:
F = kx
20 H = k * 0,01 м
k = 20 H / 0,01 м
k = 2000 H/м
Теперь, чтобы найти работу (W), необходимую для удлинения пружины от 0,12 м до 0,14 м, мы используем формулу работы W = (1/2)kx^2:
W = (1/2) * 2000 H/м * (0,14 м - 0,12 м)^2
W = 1000 H/м * 0,02 м^2
W = 20 Дж
Таким образом, для удлинения пружины от 0,12 м до 0,14 м необходимо совершить работу в размере 20 Дж.
Дополнительный материал:
Ученику необходимо рассчитать работу, необходимую для удлинения пружины от 0,12 м до 0,14 м. Дано: длина спокойной пружины 0,1 м, удлинение пружины при растяжении с силой 20 H - 0,01 м.
Совет:
Для лучшего понимания данной темы, следует изучить закон Гука и понять, как удлинение пружины связано с силой, действующей на нее. Помимо этого, важно освоить формулу для работы, чтобы решать подобные задачи более эффективно.
Упражнение:
У пружины с коэффициентом жесткости 500 H/м деформация составляет 0,04 м. Какую работу нужно выполнить, чтобы вернуть пружину в исходное состояние? (Ответ округлите до 2 знаков после запятой).