Груз на пружине под силой
4/10На пружине жёсткостью \(k = 100\) Н/м, прикреплённой к потолку, покоится тело массой \(m = 2\) кг (см. рис.).
На него начинает действовать направленная вертикально вниз сила \(F = 30\) Н. Найти первоначальную деформацию пружины и работу силы \(F\) к тому моменту, когда груз опустится на высоту \(h = 10\) см. \(g = 10\) м/с\(^2\).
▶Показать разборСкрыть разбор
ПодсказкаПервоначальная деформация — из условия равновесия груза. Работа постоянной силы зависит только от самой силы и пройденного пути, а не от того, во что превращается энергия.
Ответ\(x = 20\) см; \(A_F = 3\) Дж.
РешениеИз второго закона Ньютона находим первоначальную деформацию пружины: \(kx = mg \;\Rightarrow\; x = 20\) см.
По определению работы силы \(A_F = Fh = 3\) Дж. Жёсткость пружины и масса тела определяют лишь изменения потенциальной и кинетической энергий тела, которые в сумме всегда дают искомую работу.
Похожие задачи
- Работа на пружине МОШ 2016/17, 11 кл.
- Два бруска на пружине МОШ 2019/20, 11 кл.
- Нелинейная пружина МОШ 2011/12, 10 кл.
- Набор высоты самолётом МОШ 2013/14, 9 кл.
- Груз на пружине с нелинейным графиком МОШ 2013/14, 10 кл.
- Три шарика в космосе МОШ 2015/16, 11 кл.