Какова работа силы упруго деформированной пружины при ее растяжении?

Физика 7 класс Работа силы упругой деформации работа силы упругая пружина деформация пружины растяжение пружины физика 7 класс Новый

Чтобы понять, какова работа силы упруго деформированной пружины при ее растяжении, давайте рассмотрим основные моменты, связанные с этой темой.

1. Определение работы силы: Работа (A) силы определяется как произведение силы (F) на путь (s), пройденный в направлении действия этой силы. В случае пружины работа будет зависеть от того, насколько пружина была растянута.

2. Закон Гука: Для упругой пружины действует закон Гука, который гласит, что сила, действующая на пружину, пропорциональна её деформации. Это можно записать как:

• F = k * x

где:

• F - сила, приложенная к пружине;
• k - коэффициент жесткости пружины;
• x - величина деформации (растяжения) пружины.

3. Работа при растяжении пружины: Если пружина растягивается от начального положения (x = 0) до конечного положения (x = x0), то работа, совершаемая над пружиной, будет равна интегралу силы по пути:

• A = ∫ F dx

Подставляя закон Гука, получаем:

• A = ∫ (k * x) dx

4. Вычисление интеграла: Теперь мы можем вычислить интеграл от 0 до x0:

• A = k * ∫ (x) dx от 0 до x0
• A = k * [x^2 / 2] от 0 до x0
• A = k * (x0^2 / 2) - k * (0^2 / 2)
• A = (k * x0^2) / 2

5. Заключение: Таким образом, работа, совершаемая над упругой пружиной при её растяжении, равна:

• A = (k * x0^2) / 2

где k - коэффициент жесткости пружины, а x0 - величина растяжения пружины. Эта работа также равна потенциальной энергии, накопленной в пружине.