Номер 1, страница 31 - гдз по физике 9 класс самостоятельные и контрольные работы Марон, Марон

Глава 1. Законы движения и взаимодействия тел. Самостоятельные работы. СР-26. Работа силы. Мощность. Вариант 2 - номер 1, страница 31.

Условие.

1. Приведите примеры работы, совершаемой силой упругости.

Решение.

1. Работа, совершаемая силой упругости, – это работа, которую выполняет сила, возникающая в теле при его деформации (растяжении, сжатии, изгибе и т.д.) и стремящаяся вернуть тело в исходное, недеформированное состояние. Эта работа приводит к изменению кинетической энергии тела, на которое действует сила, или превращается в работу против других сил (например, силы трения).

Когда деформированное тело возвращается в исходное состояние, сила упругости совершает положительную работу. При этом потенциальная энергия упругой деформации уменьшается, переходя в другие виды энергии. Например, работа силы упругости при распрямлении пружины из состояния с деформацией $\text{x}$ в состояние с нулевой деформацией равна $A_{упр} = \frac{kx^2}{2}$.

Когда внешняя сила деформирует тело, сила упругости направлена против перемещения и совершает отрицательную работу. При этом потенциальная энергия упругой деформации увеличивается. Например, работа силы упругости при сжатии недеформированной пружины на величину $\text{x}$ равна $A_{упр} = -\frac{kx^2}{2}$.

Ниже приведены примеры, в которых сила упругости совершает положительную работу.

Стрельба из лука. При натягивании тетивы дуга лука изгибается, и в ней запасается потенциальная энергия. Когда лучник отпускает тетиву, сила упругости распрямляет лук и совершает работу, разгоняя стрелу. Потенциальная энергия деформированного лука переходит в кинетическую энергию стрелы.

Работа заводной пружины. В механических часах или заводных игрушках заводят спиральную пружину. Раскручиваясь, пружина совершает работу, приводя в движение шестеренки и другие детали механизма. Запасенная при заводе потенциальная энергия упругой деформации постепенно расходуется на работу механизма.

Прыжок на батуте. Когда человек приземляется на батут, его полотно растягивается. Возникшая сила упругости совершает работу, выталкивая человека вверх. Потенциальная энергия, запасенная в растянутом полотне, превращается в кинетическую и потенциальную энергию прыгуна.

Пружинный пистолет. Сжатая перед выстрелом пружина, распрямляясь, совершает работу, выталкивая снаряд (шарик, поршень). Потенциальная энергия сжатой пружины превращается в кинетическую энергию снаряда.

Автомобильные амортизаторы. При наезде на неровность дороги пружины в подвеске автомобиля сжимаются. Затем, распрямляясь, они совершают работу, возвращая колесо в исходное положение и гася колебания. Сила упругости пружин амортизатора обеспечивает плавность хода.

Ответ: Примерами работы, совершаемой силой упругости, являются: выстрел из лука (сила упругости дуги разгоняет стрелу), работа заводной пружины в часах (сила упругости движет механизм), прыжок на батуте (сила упругости полотна подбрасывает человека), работа автомобильных амортизаторов (пружины гасят колебания), выталкивание пульки пружинным пистолетом.