Какую работу необходимо совершить, чтобы растянуть пружину на 8 см, если при подвешивании двух грузов по 100 г её удлинение составило 4 см?

Физика 9 класс Законы сохранения энергии и работа пружины работа пружины удлинение пружины физика пружин закон Гука сила пружины растяжение пружины механическая работа расчёт работы пружины Новый

Чтобы найти работу, необходимую для растяжения пружины, сначала нужно определить жесткость пружины. Мы можем использовать закон Гука, который гласит, что сила, действующая на пружину, прямо пропорциональна её удлинению:

F = k * x

где:

• F — сила, приложенная к пружине (в данном случае вес грузов),
• k — жесткость пружины,
• x — удлинение пружины.

1. Сначала найдем жесткость пружины. У нас есть два груза по 100 г, что в сумме дает:

F = 2 * 100 г = 200 г = 0.2 кг

Сила тяжести на эти грузы будет равна:

F = m * g

где g — ускорение свободного падения, примерно равное 9.8 м/с². Таким образом:

F = 0.2 кг * 9.8 м/с² = 1.96 Н

Теперь подставим это значение в закон Гука, где x = 4 см = 0.04 м:

1.96 Н = k * 0.04 м

Теперь найдем жесткость пружины:

k = 1.96 Н / 0.04 м = 49 Н/м

2. Теперь, когда мы знаем жесткость пружины, можем найти работу, необходимую для растяжения пружины на 8 см (0.08 м). Работа, совершаемая при растяжении пружины, вычисляется по формуле:

A = (k * x^2) / 2

где x — удлинение пружины. Подставим значения:

A = (49 Н/м * (0.08 м)^2) / 2

Теперь посчитаем:

A = (49 * 0.0064) / 2 = 0.1568 / 2 = 0.0784 Дж

Таким образом, работа, необходимая для растяжения пружины на 8 см, составляет примерно 0.0784 Дж.