Какую работу надо совершить,чтобы пружину жёсткостью 4 кН/м перевести в состояние...

Сегодня примерно в 18:55 на наш email ящик поступил вопрос, который наши модераторы от-несли к категории Разное. Постараемся дать на него полноценный ответ.

Тема вопроса с пояснением

Какую работу надо совершить,чтобы пружину

жёсткостью 4 кН/м перевести в состояние 1,растянув её на 2 см?Какую

дополнительную работу надо совершить,чтобы перевести пружину в состояние

2, растянув её ещё на 1 см?Чему равно изменение потенциальной энергии

пружины при её переводе в состояние 1;из состояния 1 в состояние 2?
Дано,найти,решение,ответ плиз

Ответ с привлечением экспертов

Среди нашей команды есть эксперты, которые успешно отвечают на вопросы из рубрики "Физика". Напомним, что вы задали следующий вопрос:

И сразу же ответим на него:

После проведенного совещания с другими специалистами нашего сервиса, мы склонны пола-гать, что правильный ответ на заданный вами вопрос будет звучать следующим образом:

Дано: с=4000 Н/м - жесткость пружины
ΔL1=0,02 м. - удлинение пружины в состоянии 1
ΔL2=0,03 м - удлинение пружины в состоянии 2
Найти: А1, А2, Е1, Е2

При растяжении пружины на величину ΔL1 возникает сила F1 = c*ΔL1 = 4000 Н/м * 0,02 м = 80 Н. Это максимальная сила в конце растяжения. Средняя сила F1 ср = F1 / 2 = 40 Н
Работа по переводу пружины в состояние 1: А1 = F1 ср * ΔL1 = 40 Н * 0,02 м = 0,8 Дж

При переводе пружины в состояние 2 возникает сила:
F2 = c*ΔL2 = 4000 Н/м * 0,03 м = 120 Н.
Средняя сила на участке от состояния 1 до состояния 2:
F2 ср = (F1+F2)/2 = (80 Н + 120 Н) / 2 = 100 Н
Работа силы F2 ср по переводу пружины из состояния 1 в состояние 2:
A2 = F2 ср * (ΔL2 - ΔL1) = 100 Н * 0,01 м = 1 Дж

Изменение потенциальной энергии равно совершенной работе:
E1 = А1 = 0,8 Дж
E2 = A2 = 1 Дж