Question

Какую работу надо совершить,чтобы пружину жёсткостью 4 кН/м перевести в состояние 1,растянув её на 2 см?Какую дополнительную работу надо совершить,чтобы перевести пружину в состояние 2, растянув её ещё на 1 см?Чему равно изменение потенциальной энергии пружины при её переводе в состояние 1;из состояния 1 в состояние 2?Дано,найти,решение,ответ плиз

Answer 1

Дано: с=4000 Н/м - жесткость пружины
ΔL1=0,02 м. - удлинение пружины в состоянии 1
ΔL2=0,03 м - удлинение пружины в состоянии 2
Найти: А1, А2, Е1, Е2

При растяжении пружины на величину ΔL1 возникает сила F1 = c*ΔL1 = 4000 Н/м * 0,02 м = 80 Н. Это максимальная сила в конце растяжения. Средняя сила F1 ср = F1 / 2 = 40 Н
Работа по переводу пружины в состояние 1: А1 = F1 ср * ΔL1 = 40 Н * 0,02 м = 0,8 Дж

При переводе пружины в состояние 2 возникает сила:
 F2 = c*ΔL2 = 4000 Н/м * 0,03 м = 120 Н.
Средняя сила на участке от состояния 1 до состояния 2:
F2 ср = (F1+F2)/2 = (80 Н + 120 Н) / 2 = 100 Н
Работа силы F2 ср по переводу пружины из состояния 1 в состояние 2:
A2 = F2 ср * (ΔL2 - ΔL1) = 100 Н * 0,01 м = 1 Дж

Изменение потенциальной энергии равно совершенной работе:
E1 = А1 = 0,8 Дж
E2 = A2 = 1 Дж

Answer 2

Для перевода пружины жесткостью 4 кН/м в состояние 1, растянув её на 2 см, необходимо совершить работу. Чтобы найти эту работу, можно использовать формулу:

Работа = (1/2) * k * x^2

где: - k - жесткость пружины (4 кН/м) - x - изменение длины пружины (2 см = 0.02 м)

Подставляя значения в формулу, получаем:

Работа = (1/2) * 4 кН/м * (0.02 м)^2

Решая эту формулу, получаем:

Работа = 0.0008 кН * м

Чтобы перевести пружину в состояние 2, растянув её ещё на 1 см, необходимо совершить дополнительную работу. Для этого можно использовать ту же формулу, но с другим значением изменения длины:

Работа = (1/2) * k * x^2

где: - k - жесткость пружины (4 кН/м) - x - изменение длины пружины (1 см = 0.01 м)

Подставляя значения в формулу, получаем:

Работа = (1/2) * 4 кН/м * (0.01 м)^2

Решая эту формулу, получаем:

Работа = 0.0002 кН * м

Изменение потенциальной энергии пружины при её переводе из состояния 1 в состояние 2 можно найти, вычислив разницу между работами, совершенными в каждом состоянии:

Изменение потенциальной энергии = Работа в состоянии 2 - Работа в состоянии 1

Подставляя значения, получаем:

Изменение потенциальной энергии = 0.0002 кН * м - 0.0008 кН * м

Решая эту формулу, получаем:

Изменение потенциальной энергии = -0.0006 кН * м

Таким образом, чтобы перевести пружину жесткостью 4 кН/м в состояние 1, растянув её на 2 см, необходимо совершить работу 0.0008 кН * м. Для перевода пружины в состояние 2, растянув её ещё на 1 см, необходимо совершить дополнительную работу 0.0002 кН * м. Изменение потенциальной энергии пружины при её переводе из состояния 1 в состояние 2 составляет -0.0006 кН * м.