gdz.top
Номер 356, страница 51 - гдз по физике 10-11 класс задачник Рымкевич
Авторы: Рымкевич А. П.
Тип: Задачник
Издательство: Просвещение, Дрофа
Год издания: 2016 - 2025
Цвет обложки: белый, синий
ISBN: 978-5-358-15963-1
Популярные ГДЗ в 10 классе
Механика. Глава III. Законы сохранения. 17. Механическая работа. Кинетическая и потенциальная энергия - номер 356, страница 51.
№355
№356 (с. 51)
Условие. №356 (с. 51)
356. Жёсткость пружины динамометра, рассчитанного на $40\text{ Н}$, равна $500\text{ Н/м}$. Какую работу надо совершить, чтобы растянуть пружину от середины шкалы до последнего деления?
Решение 1. №356 (с. 51)
Решение 2. №356 (с. 51)
Решение 3. №356 (с. 51)
Решение 4. №356 (с. 51)
Дано:
Максимальная сила $F_{max} = 40$ Н
Жёсткость пружины $k = 500$ Н/м
Все данные представлены в системе СИ.
Найти:
Работу $A$
Решение:
Работа, совершаемая при растяжении пружины, равна изменению её потенциальной энергии. Потенциальная энергия упруго деформированной пружины вычисляется по формуле:
$E_p = \frac{kx^2}{2}$
где $k$ – жёсткость пружины, а $x$ – её удлинение от положения равновесия.
Работа по растяжению пружины от начального удлинения $x_1$ до конечного удлинения $x_2$ равна разности потенциальных энергий в конечном и начальном состояниях:
$A = \Delta E_p = E_{p2} - E_{p1} = \frac{kx_2^2}{2} - \frac{kx_1^2}{2} = \frac{k}{2}(x_2^2 - x_1^2)$
Найдём конечное и начальное удлинения, используя закон Гука $F = kx$.
Конечное состояние пружины (последнее деление шкалы) соответствует максимальной силе $F_{max} = 40$ Н. Конечное удлинение $x_2$ составляет:
$x_2 = \frac{F_{max}}{k} = \frac{40 \text{ Н}}{500 \text{ Н/м}} = 0.08 \text{ м}$
Начальное состояние пружины (середина шкалы) соответствует силе $F_1$, равной половине максимальной:
$F_1 = \frac{F_{max}}{2} = \frac{40 \text{ Н}}{2} = 20 \text{ Н}$
Начальное удлинение $x_1$ при этой силе равно:
$x_1 = \frac{F_1}{k} = \frac{20 \text{ Н}}{500 \text{ Н/м}} = 0.04 \text{ м}$
Теперь вычислим работу $A$, подставив найденные значения в формулу:
$A = \frac{k}{2}(x_2^2 - x_1^2) = \frac{500}{2} \cdot ((0.08)^2 - (0.04)^2)$
$A = 250 \cdot (0.0064 - 0.0016) = 250 \cdot 0.0048 = 1.2 \text{ Дж}$
Ответ: 1.2 Дж.
Другие задания:
Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.
Мы подготовили для вас ответ c подробным объяснением домашего задания по физике за 10-11 класс, для упражнения номер 356 расположенного на странице 51 к задачнику 2016 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 №356 (с. 51), автора: Рымкевич (Андрей Павлович), ФГОС (старый) учебного пособия издательства Просвещение, Дрофа.