Потенциальная энергия частицы, находящейся в силовом поле изменяется по закону Wp = -ах3 + b. Найдите величину консервативной силы, действующей на частицу в точке с координатой x= 1 м.
a = 4
b =5
Другие предметыКолледжКонсервативные силы и потенциальная энергияпотенциальная энергияконсервативная силамеханикафизические основы механикикоордината xзакон изменения энергииколледжзадача по механике
Для нахождения величины консервативной силы, действующей на частицу, нам нужно использовать связь между потенциальной энергией и силой. Консервативная сила определяется как отрицательная производная потенциальной энергии по координате:
F = -dWp/dx
Давайте начнем с того, что подставим известное уравнение потенциальной энергии:
Wp = -ах^3 + b
Теперь подставим значения a и b:
Wp = -4x^3 + 5
Теперь найдем производную потенциальной энергии по x:
dWp/dx = d(-4x^3 + 5)/dx
Вычисляем производную:
Таким образом, имеем:
dWp/dx = -12x^2
Теперь подставим x = 1 м в полученное уравнение:
dWp/dx = -12(1)^2 = -12
Теперь, подставляя это значение в формулу для силы, получаем:
F = -(-12) = 12 Н
Таким образом, величина консервативной силы, действующей на частицу в точке с координатой x = 1 м, равна 12 Н.