Εάν μια δύναμη των 90 N εκτείνεται στην άνοιξη 1m πέρα ​​από το φυσικό του μήκος, έχει πολύ μεγάλη δουλειά για να τεντώσει το μήκος των 5 μέτρων;

Εδώ είναι πώς να λύσετε αυτό το πρόβλημα:

Κατανόηση του νόμου του Hooke

Ο νόμος του Hooke δηλώνει ότι η δύναμη που απαιτείται για την έκταση ή τη συμπίεση ενός ελατηρίου είναι ανάλογη προς την μετατόπιση από τη θέση ισορροπίας του. Μαθηματικά, αυτό αντιπροσωπεύεται ως:

* F =kx

όπου:

* F είναι η δύναμη που εφαρμόζεται

* k είναι η σταθερά ελατηρίου (ένα μέτρο της ακαμψίας του ελατηρίου)

* x είναι η μετατόπιση από τη θέση ισορροπίας

1. Βρείτε τη σταθερά ελατηρίου (k)

* Γνωρίζουμε ότι μια δύναμη των 90 n τεντώνει το ελατήριο 1 μέτρο. Ας συνδέσουμε αυτές τις τιμές στο νόμο του Hooke για να βρούμε K:

* 90 n =k * 1 m

* k =90 n/m

2. Υπολογίστε το έργο που έγινε

Το έργο που έγινε για να τεντώσει ένα ελατήριο δίνεται από:

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

όπου:

* W είναι το έργο που έγινε

* k είναι η σταθερά ελατηρίου

* x είναι η συνολική μετατόπιση (5 μέτρα σε αυτή την περίπτωση)

3. Αντικαταστήστε και επίλυση

* W =(1/2) * (90 n/m) * (5 m) ²

* W =45 N/M * 25 m²

* W =1125 Joules

Επομένως, χρειάζονται 1125 Joules της εργασίας για να τεντώσουν τα 5 μέτρα της άνοιξης πέρα ​​από το φυσικό του μήκος.