Номер 3, страница 135 - гдз по физике 10 класс учебник Касьянов

Авторы: Касьянов В. А.
Тип: Учебник
Издательство: Просвещение
Год издания: 2021 - 2025
Уровень обучения: углублённый
Цвет обложки: белый самолет и молнии изображены
ISBN: 978-5-09-103621-3
Популярные ГДЗ в 10 классе
Задачи. Параграф 30. Потенциальная энергия тела при гравитационном и упругом взаимодействиях. 4. Законы сохранения. Механика - номер 3, страница 135.
№3 (с. 135)
Условие. №3 (с. 135)
скриншот условия

3. При растяжении пружины на 2 см совершена работа 1 Дж. Какую работу следует совершить, чтобы растянуть пружину ещё на 2 см?
Решение. №3 (с. 135)
Дано:
$x_1 = 2 \text{ см}$
$A_1 = 1 \text{ Дж}$
$\Delta x = 2 \text{ см}$
$x_1 = 2 \cdot 10^{-2} \text{ м} = 0.02 \text{ м}$
$\Delta x = 2 \cdot 10^{-2} \text{ м} = 0.02 \text{ м}$
Найти:
$A_{add}$ — работа для дополнительного растяжения.
Решение:
Работа, совершаемая при растяжении пружины, равна ее потенциальной энергии упругой деформации. Эта энергия вычисляется по формуле:
$A = E_p = \frac{kx^2}{2}$
где $k$ — жесткость пружины, а $x$ — ее удлинение от положения равновесия.
Работа $A_1$, совершенная при растяжении пружины на начальное удлинение $x_1$, равна:
$A_1 = \frac{kx_1^2}{2} = 1 \text{ Дж}$
Чтобы растянуть пружину еще на $\Delta x = 2 \text{ см}$, необходимо увеличить ее общее удлинение до величины $x_2 = x_1 + \Delta x = 2 \text{ см} + 2 \text{ см} = 4 \text{ см}$.
Полная работа $A_2$, необходимая для растяжения пружины от недеформированного состояния на величину $x_2$, составляет:
$A_2 = \frac{kx_2^2}{2}$
Работа $A_{add}$, которую необходимо совершить для дополнительного растяжения пружины (от удлинения $x_1$ до $x_2$), равна разности полной работы $A_2$ и уже совершенной работы $A_1$:
$A_{add} = A_2 - A_1$
Найдем соотношение между работами $A_2$ и $A_1$. Учитывая, что $x_2 = 4 \text{ см} = 2 \cdot (2 \text{ см}) = 2x_1$:
$A_2 = \frac{k(2x_1)^2}{2} = \frac{k \cdot 4x_1^2}{2} = 4 \cdot \left(\frac{kx_1^2}{2}\right)$
Поскольку из условия известно, что $\frac{kx_1^2}{2} = A_1$, то:
$A_2 = 4A_1$
Подставим числовые значения:
$A_2 = 4 \cdot 1 \text{ Дж} = 4 \text{ Дж}$
Теперь найдем искомую дополнительную работу $A_{add}$:
$A_{add} = A_2 - A_1 = 4 \text{ Дж} - 1 \text{ Дж} = 3 \text{ Дж}$
Ответ: чтобы растянуть пружину еще на 2 см, следует совершить работу 3 Дж.
Другие задания:
Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.
Присоединяйтесь к Телеграм-группе @top_gdz
ПрисоединитьсяМы подготовили для вас ответ c подробным объяснением домашего задания по физике за 10 класс, для упражнения номер 3 расположенного на странице 135 к учебнику 2021 года издания для учащихся школ и гимназий.
Теперь на нашем сайте ГДЗ.ТОП вы всегда легко и бесплатно найдёте условие с правильным ответом на вопрос «Как решить ДЗ» и «Как сделать» задание по физике к упражнению №3 (с. 135), автора: Касьянов (Валерий Алексеевич), ФГОС (старый) углублённый уровень обучения учебного пособия издательства Просвещение.