k=10000 Н/м, работа силы упругости 18 Дж. На сколько изменилась длина?
Условие из сборника, с. 76, фрагмент 1
Ответ
Если имеется в виду модуль работы при деформировании первоначально недеформированной пружины, то \(18=kx^2/2\). \(x=\sqrt{36/10000}=0{,}06\) м=6 см. Это стандартный ожидаемый ответ для модуля работы.
Но буквальная положительная работа упругой силы означает уменьшение её энергии: \(A_{\rm уп}=\frac k2(x_0^2-x_1^2)=18\), то есть \(x_0^2-x_1^2=0{,}0036\) м². Без начальной деформации изменение длины не определено однозначно. При растяжении или сжатии от нуля сама упругая сила делает−18 Дж, а внешняя сила+18 Дж. Эта оговорка необходима из-за формулировки.
Что применять при решении
Постоянная сила
\(A=Fs\cos\alpha\); 1 Дж=1 Н·м.
Тяжесть
\(A_g=mg(h_0-h_1)\).
Сила упругости
\(A_{\rm уп}=\frac{k}{2}(x_0^2-x_1^2)\); медленная внешняя работа имеет противоположный знак.
График силы
Работа равна площади под графиком проекции силы по перемещению с учётом знака.
Создать проектГотовый файл Word. Оплата после того, как увидите работу.
Уведомление об авторском праве и цитировании
ВНИМАНИЕ: Представленные фрагменты из учебных материалов
используются исключительно в научно-образовательных целях в объеме,
оправданном поставленной целью.
Данное использование осуществляется в рамках, установленных законодательством об авторском праве
(в частности, нормами о свободном использовании произведения для образовательных целей).
В соответствии с законодательством, автор и источник заимствования
указаны для каждого используемого фрагмента.
