Question

Для растяжения недоформированной пружины на 10 см требуются сила равная 30 H. Какую работу необходимо совершить для сжатия такой же недеформированной пружины на 20 см ?

Answer 1

F = k*x
F1 = k1 * x1
30Н = k1 * 10см
Используя данную формулу, находим жесткость пружины:
k1= F1 / x1 = 30 / 10 = 3 Н/см
Так как по условию пружина такая же, значит жесткость для второго расчета будет такой же, то есть : k1 = k2
F2 = k2 * x2
F2 = 3 * 20 = 60 Н
Ответ: F2 = 60 Н

Answer 2

Для определения работы, необходимой для сжатия недеформированной пружины на 20 см, можно использовать закон Гука, который описывает упругое деформирование пружины:

F = k * x

где: F - сила, необходимая для деформации пружины, k - коэффициент упругости пружины (жесткость), x - величина деформации пружины.

Мы знаем, что для растяжения пружины на 10 см требуется сила 30 Н. Мы также знаем, что недеформированная пружина имеет одинаковую жесткость для растяжения и сжатия.

Таким образом, коэффициент упругости (k) можно выразить следующим образом:

k = F / x

где F = 30 Н и x = 10 см = 0,1 м.

k = 30 Н / 0,1 м = 300 Н/м.

Теперь, чтобы найти работу (W), необходимую для сжатия такой же недеформированной пружины на 20 см (0,2 м), используем следующую формулу:

W = (1/2) * k * x^2

где k = 300 Н/м и x = 0,2 м.

W = (1/2) * 300 Н/м * (0,2 м)^2 = 6 Н * 0,04 м^2 = 0,24 Дж (джоуля).

Таким образом, работа, необходимая для сжатия недеформированной пружины на 20 см, составляет 0,24 джоуля.