Question

1)Определите потенциальную энергию пружины жесткостью 1,0 кН/м, если известно, что сжатие пружины 30 мм. 2)Какая работа совершается лошадью при равномерном перемещении по рельсам вагонетки массой 1,5 т на расстояние 500 м, если коэффициент трения равен 0,008? Прошу подробно, пожалуйста.

Answer 1

K=1 кН/м=1000 Н/м
x=30 мм=0,03 м

Ep=?

Потенциальная энергия упруго деформированной пружины равна произведению жесткости пружины и квадрата сжатия пружины, деленному на 2.

Ep=kx^2/2=1000 Н/м * 0,03 м * 0,03 м / 2=0,45 Дж.

2)
m=1,5 т=1500 кг
l=500 м
k=0,008

A=?

Работа, совершенная телом, равна произведению силы тяги тела и пути, пройденному телом:

A=Fl

По второму закону Ньютона, сила тяги тела равна произведению его массы и ускорения:

F=ma

Поскольку движение равномерное, сумма сил равна нулю:
Fтяги=Fтр
ma=kN=kmg
a=kg=0,008 * 10 Н/кг=0,08 м/с2.

F=1500 Н * 0,08 м/с2=120 Н.
A=120 Н * 500 м=60000 Дж=60 кДж.

Ответ: лошадью совершается работа 60 кДж.