Какова энергия, сохраненная в растянутой пружине совместно с телом, когда пружина, жесткостью 400 м/м, прикреплена к гладкой стене, а на нее действует сила 80 Ньютонов?
Taisiya_4360
Для решения данной задачи нам понадобятся законы Гука и энергетики. Закон Гука гласит, что сила \( F \), действующая на пружину, пропорциональна ее удлинению \( x \):
\[ F = kx, \]
где \( k \) - коэффициент жесткости пружины.
Согласно закону сохранения энергии, энергия, сохраненная в растянутой пружине совместно с телом, равна работе \( W \), произведенной силой \( F \), при растяжении пружины на удлинение \( x \):
\[ W = \frac{1}{2}kx^2. \]
В данной задаче коэффициент жесткости пружины равен \( k = 400 \, \text{Н/м} \), а сила, действующая на пружину, равна \( F = 80 \, \text{Н} \).
Для определения удлинения пружины \( x \), воспользуемся формулой:
\[ x = \frac{F}{k}. \]
Подставляем известные значения:
\[ x = \frac{80}{400} = 0.2 \, \text{м}. \]
Теперь, используя найденное значение удлинения \( x \), можем вычислить энергию, сохраненную в пружине:
\[ W = \frac{1}{2} \cdot 400 \cdot (0.2)^2 = \frac{1}{2} \cdot 400 \cdot 0.04 = 8 \, \text{Дж}. \]
Итак, энергия, сохраненная в растянутой пружине совместно с телом, равна 8 Дж (джоулей).
\[ F = kx, \]
где \( k \) - коэффициент жесткости пружины.
Согласно закону сохранения энергии, энергия, сохраненная в растянутой пружине совместно с телом, равна работе \( W \), произведенной силой \( F \), при растяжении пружины на удлинение \( x \):
\[ W = \frac{1}{2}kx^2. \]
В данной задаче коэффициент жесткости пружины равен \( k = 400 \, \text{Н/м} \), а сила, действующая на пружину, равна \( F = 80 \, \text{Н} \).
Для определения удлинения пружины \( x \), воспользуемся формулой:
\[ x = \frac{F}{k}. \]
Подставляем известные значения:
\[ x = \frac{80}{400} = 0.2 \, \text{м}. \]
Теперь, используя найденное значение удлинения \( x \), можем вычислить энергию, сохраненную в пружине:
\[ W = \frac{1}{2} \cdot 400 \cdot (0.2)^2 = \frac{1}{2} \cdot 400 \cdot 0.04 = 8 \, \text{Дж}. \]
Итак, энергия, сохраненная в растянутой пружине совместно с телом, равна 8 Дж (джоулей).
Знаешь ответ?