Με ένα ελατήριο μάζας 50g υποβάλλεται σε SHM με συχνότητα 0,70 Hz πόση δουλειά γίνεται για να τεντώσει τα 15 cm από το μη τεντωμένο μήκος και την ενέργεια που αποθηκεύεται και στη συνέχεια αποθηκευμένη άνοιξη;

Εδώ είναι πώς να λύσετε αυτό το πρόβλημα:

1. Βρείτε τη σταθερά ελατηρίου (k)

* Γνωρίζουμε τη συχνότητα (στ) του SHM και της μάζας (m). Η σχέση μεταξύ συχνότητας, μάζας και σταθεράς άνοιξης είναι:

* f =(1 / 2π) * √ (k / m)

* Λύστε για k:

* k =(2πf) ² * m

* k =(2π * 0.70 Hz) ² * 0.050 kg

* k ≈ 1,94 n/m

2. Υπολογίστε την επέκταση (x)

* Η επέκταση δίνεται ως 15 cm, η οποία είναι 0,15 m.

3. Υπολογίστε το έργο που έγινε

* Το έργο που έγινε κατά την έκταση του ελατηρίου είναι ίση με την πιθανή ενέργεια που αποθηκεύεται την άνοιξη. Η πιθανή ενέργεια (PE) σε μια άνοιξη δίνεται από:

* PE =(1/2) * k * x2

* PE =(1/2) * 1.94 N/M * (0.15 m) ²

* PE ≈ 0,0218 J

Ως εκ τούτου, η εργασία που γίνεται κατά την έκταση του ελατηρίου είναι περίπου 0,0218 joules, και αυτή είναι και η ποσότητα ενέργειας που αποθηκεύεται την άνοιξη.