Вопрос задан 22.10.2026 в 09:32. Предмет Физика. Спрашивает Дусенов Диас.

Пружину растянули на 4 см. Сравните работы, которые выполняет сила упругости в двух случаях сокращения пружины: от 4 см до 2 см (A₁) и от 2 см до нуля (A₂). Коэффициент упругости не меняется.

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Плужников Витя.

Ответ: работа силы упругости на участке от 4 см до 2 см в 3 раза больше, чем на участке от 2 см до 0. То есть A1=3A2A_1=3A_2.

Решение:

По закону Гука модуль силы упругости прямо пропорционален удлинению пружины:

F=kx,F=kx,

где kk — коэффициент жёсткости пружины, а xx — её удлинение.

F=−kxF = -kx
kk
N/m

Поскольку сила упругости изменяется при сокращении пружины, её работу можно вычислить по формуле:

A=kx122−kx222=k2(x12−x22).A=\frac{kx_1^2}{2}-\frac{kx_2^2}{2} =\frac{k}{2}(x_1^2-x_2^2).

1. Найдём работу A1A_1 при сокращении пружины от 4 см до 2 см.

Переведём сантиметры в метры:

x1=0,04 м,x2=0,02 м.x_1=0{,}04\text{ м},\quad x_2=0{,}02\text{ м}.

Подставим значения:

A1=k2(0,042−0,022)A_1=\frac{k}{2}(0{,}04^2-0{,}02^2)
A1=k2(0,0016−0,0004)A_1=\frac{k}{2}(0{,}0016-0{,}0004)
A1=0,0006k.\boxed{A_1=0{,}0006k}.

2. Найдём работу A2A_2 при сокращении пружины от 2 см до нуля.

A2=k2(0,022−02)A_2=\frac{k}{2}(0{,}02^2-0^2)
A2=k2⋅0,0004A_2=\frac{k}{2}\cdot0{,}0004
A2=0,0002k.\boxed{A_2=0{,}0002k}.

3. Сравним работы.

Разделим первую работу на вторую:

A1A2=0,0006k0,0002k=3.\frac{A_1}{A_2}=\frac{0{,}0006k}{0{,}0002k}=3.

Следовательно,

A1=3A2.\boxed{A_1=3A_2}.

Физическое объяснение: на обоих участках пружина сокращается на одинаковую величину — 2 см. Однако на первом участке она растянута сильнее, поэтому сила упругости в среднем больше. Следовательно, и работа, совершаемая этой силой, больше.

Итог: при сокращении пружины от 4 до 2 см сила упругости совершает в 3 раза большую работу, чем при сокращении от 2 см до нуля.

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика

Задать вопрос