Похожие вопросы
2025-04-12 18:44:34
На горизонтальной поверхности находится брусок. К нему прикреплена невесомая пружина, расположенная горизонтально, с жесткостью k=0,10 кН/м. Пружина не деформирована. Брусок сместили от стены на r=20 см и отпустили. Какова работа силы упругости пружины при перемещении бруска из крайнего положения в первоначальное?
Физика11 классРабота и энергия в механикебрусокпружинаработа силы упругостижесткость пружиныперемещение бруска
2025-04-12 18:44:43
Для решения задачи нам нужно определить работу силы упругости пружины при перемещении бруска из крайнего положения (где пружина максимально сжата) в первоначальное положение (где пружина не деформирована).
Работа силы упругости пружины рассчитывается по формуле:
W = - (k * x^2) / 2где:
- W - работа силы упругости (в джоулях),
- k - жесткость пружины (в Н/м),
- x - деформация пружины (в метрах).
В данной задаче:
- жесткость пружины k = 0,10 кН/м = 100 Н/м (переводим кН в Н),
- сжатие пружины x = 20 см = 0,20 м (переводим см в м).
Теперь подставим значения в формулу:
W = - (100 Н/м * (0,20 м)^2) / 2Сначала вычислим (0,20 м)^2:
(0,20 м)^2 = 0,04 м^2Теперь подставим это значение в формулу:
W = - (100 Н/м * 0,04 м^2) / 2Вычисляем произведение:
100 Н/м * 0,04 м^2 = 4 Н·м = 4 ДжТеперь делим на 2:
W = - 4 Дж / 2 = - 2 ДжТаким образом, работа силы упругости пружины при перемещении бруска из крайнего положения в первоначальное составляет:
W = -2 ДжЗнак минус указывает на то, что работа силы упругости направлена против направления перемещения бруска, что соответствует физическому смыслу работы пружины.
