Ответ: Определение величины деформации пружины
Для решения задачи сперва необходимо определить на какое расстояние мальчик растянул пружину.
Для этого воспользуемся Законом Гука, в котором:
F = — k * x,
Где:
- F — сила, которую приложил мальчик при растягивании пружины (по условию задачи 400 Н);
- k — коэффициент упругости пружины (100000 Н/м);
- x — значение деформации (расстояние, на которое мальчик растянул пружину).
Выразим значение деформации пружины из основной формулы:
х = F / k.
Подставим значения из условия и получим:
х = 400 / 100000 = 0,004 метра.
Определение работы пружины
По своей сути величиной работы является произведение силы на расстояние.
В данном случае это максимальная сила, с которой мальчик может растянуть динамометр и величина деформации пружины.
В буквенной форме можно записать следующим образом:
А = F * S.
Подставим значения и получим:
А = 400 * 0,004 = 1,6 Дж
В зависимости от направления (вектора силы), значение работы может уменьшаться.
При внешней силе величину работы можно определить по следующей формуле:
А = (k * x^2) / 2.
Если подставить известные значения, получим:
А = 100000 * (0,004 * 0,004) / 2 = 100000 * 0,000016 / 2 = 1,6 / 2 = 0,8 Дж.
Ответ:
При постоянной силе осуществляется работа 1,6 Дж.
При внешней силе значение работы составит 0,8 Дж.
Ответ: Работу силы упругости можно рассчитать по формуле:А = k * ∆l2 / 2, где k — жесткость пружины ( k = 100000 Н/м ); ∆l — удлинение, величина деформации пружины ( м ).Сила упругости:Fупр. = k * ∆l, где Fупр. — сила упругости ( Fупр. = 400 Н ).Вычислим величину деформации пружины:∆l = Fупр. / k = 400 / 100000 = 0,004 м.Рассчитаем работу силы упругости:А = k * ∆l2 / 2 = 100000 * 0,0042 / 2 = 0,8 Дж.Ответ: При растяжении пружины совершается работа 0,8 Дж.