Потенциальная энергия деформации при растяжении…

DWQA Questions › Потенциальная энергия деформации при растяжении…

0 +1 -1

Alex Админ. спросил 7 лет назад

Подскажите, пожалуйста, как решить следующую задачу: Чему равна потенциальная энергия деформации при растяжении пружины на 5 cм, если сила, приложенная к ней равна 20 Н? Чему равна работа, которая совершается при растяжении пружины?

1 ответ

0 +1 -1

Fizik Админ. ответил 7 лет назад

Будем считать, что растяжение пружины происходит медленно. При этом сила, растяжения $F$ , приложенная к ней растет от нуля до заданной величины. Пружина увеличивает свою длину на величину $\Delta x = 5$ см. В рассматриваемом процессе совершается работа равная $A$ . Данная работа «сосредотачивается» в деформированной пружине, как следствие, ее потенциальная энергия ( $E_p$ ) увеличивается, и если не принимать во внимание некоторые потери энергии, то можно принять, что:

$E_p=A (1).$

Эмпирически получено, что потенциальная энергия деформации при растяжении пружины или стержня постоянного сечения при постоянной силе, которая действует в продольном направлении, равна:

$E_p=A= \frac{ F \Delta x}{2}(2).$

Переведем величину удлинения, приведенную в условии задачи в метры (единицы измерения системы СИ): $\Delta x = 5$ см= $5\cdot 10^{-2}$ м и можем провести вычисления искомой потенциальной энергии:

$E_p=\frac{20\cdot 5\cdot 10^{-2}}{2}=0,5.$

Из вышесказанного следует, что работа, которая совершается при сжатии пружины, равна по величине, найденной потенциальной энергии, то есть:

$A=0,5$

Ответ: Потенциальная энергия при растяжении пружины равна $E_p=$ 0,5 Дж. Работа, которая совершается при данном растяжении, равна $A=$ 0,5 Дж

Потенциальная энергия деформации при растяжении…

Пожалуйста, зарегистрируйтесь или войдите, чтобы добавить ответ.