Номер 443, страница 68 - гдз по физике 9 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

Работа силы. Законы движения и взаимодействия тел - номер 443, страница 68.

443. Тело подвешено к пружине и находится в равновесии. Совершает ли работу сила упругости, действующая на тело?

Решение

Механическая работа совершается только в том случае, когда на тело действует сила и под действием этой силы тело совершает перемещение. Работа $A$ постоянной силы $F$ вычисляется по формуле:

$A = F \cdot s \cdot \cos\alpha$

где $F$ – модуль силы, $s$ – модуль перемещения тела, а $\alpha$ – угол между векторами силы и перемещения.

Из формулы видно, что для совершения работы необходимо, чтобы перемещение $s$ было отличным от нуля.

Согласно условию задачи, тело, подвешенное к пружине, находится в равновесии. Состояние равновесия означает, что тело покоится, то есть его скорость равна нулю и, что самое важное для данного вопроса, его перемещение $s$ также равно нулю. Хотя на тело и действует сила упругости (компенсирующая силу тяжести), точка приложения этой силы не перемещается.

Поскольку перемещение тела $s = 0$, работа силы упругости $F_{упр}$ будет равна нулю:

$A = F_{упр} \cdot 0 \cdot \cos\alpha = 0$

Ответ: Нет, сила упругости не совершает работу, так как тело находится в состоянии равновесия, а значит, его перемещение равно нулю. Работа совершается только при наличии перемещения.