Какой вклад в работу вносит упругость пружины с коэффициентом жесткости 200 Н/м при следующих условиях: а) пружина

Для решения данной задачи мы будем использовать закон Гука, который гласит: "Напряжение, возникающее в упругом материале (например, пружине), прямо пропорционально его деформации".

Мы можем использовать данную формулу для определения величины вклада упругости пружины.

а) Прежде всего, нам нужно найти значение пружинного смещения (деформации). Зная, что пружина растянута на 5 см и возвращается в исходное состояние без деформаций, можем сделать вывод о том, что вклад упругости пружины равен 0 Н/м.

б) Недеформированная пружина растягивается или сжимается на несколько значений. Необходимо найти величину вклада упругости пружины в каждом из этих случаев.

Пусть x - значение смещения пружины.

В случае растяжения пружины мы можем использовать формулу для определения вклада упругости пружины:

\[F = kx\]

Где F - величина силы пружины, k - коэффициент жесткости пружины, x - смещение пружины.

В случае растяжения пружины, чтобы найти вклад упругости, мы должны учесть знак смещения x:

Если x положительное (растяжение пружины), вклад - это положительная величина F.
Если x отрицательное (сжатие пружины), вклад - это отрицательная величина F.

Для сжатия пружины применим аналогичные рассуждения, с той лишь разницей, что в данном случае значение x будет отрицательным.

Итак, для нахождения вклада упругости пружины в каждом из случаев нам нужно найти значение F.

По формуле \(F = kx\), подставляем значения k и x:

\[F = 200 \, \text{Н/м} \times x\]

Теперь рассмотрим конкретные значения x.

В случае растяжения пружины:

1) Пусть x равно 10 см. Найдем величину вклада упругости:

\[F = 200 \, \text{Н/м} \times 0,1 \, \text{м} = 20 \, \text{Н}\]

В случае сжатия пружины:

1) Пусть x равно -3 см. Найдем величину вклада упругости:

\[F = 200 \, \text{Н/м} \times (-0,03) \, \text{м} = -6 \, \text{Н}\]

Таким образом, вклад упругости пружины составляет 20 Н при растяжении на 10 см и -6 Н при сжатии на 3 см.