При растяжении пружины на 0,02 м надо приложить силу в 40 H. Вычислите работу при сжатии пружины на 0,06 м.

F=k*Δl

k=F1/Δl1=40/0.02=2000

F2=k*Δl2=2000*0.06=120 Н

A=F2*S=120*0.06=7.2 Дж

Ответ: 7,2 Дж

Для решения задачи воспользуемся законом Гука, который гласит о том, что Сила упругости, возникающая в теле при его деформации (растяжении) прямо пропорциональна этой деформации (удлинению) и направлена противоположно этой деформации (растяжению). В нашем случае дано удлинение пружины.

Fупр=-k Δl, где k - коэффицент жесткости пружины, Δl - удлинение пружины.

Знак минуса можем отбросить, он лишь показывает то, что сила противоположно направлена деформации пружины

Тогда

Fупр (1) = k Δl = > k = Fупр / Δl k = 40 Н/0,02 м=2000 Н/м

Решим задачу с помощью потенциальной энергии деформированного тела.

Eп=k Δl^2 / 2, где k - коэффицент жесткости, Δl^2 - квадрат удлинения.

Формула работы следующая: A = - (E2-E1) Знак минуса означает, что работа отрицательна.

E1=2000 Н * (0.02 м) ^2 = 0,4 Дж

E2=2000 Н * (0,06 м) ^2 = 3,6 Дж

A = - (3,6 Дж-0,4 Дж) = 3,2 Дж

Ответ: 3,2 Дж