ГЛАВА 10. РАБОТА, МОЩНОСТЬ, ЭНЕРГИЯ. ТЕОРЕМА ОБ ИЗМЕНЕНИИ КИНЕТИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ

Дополнительным моментом, упрощающим применение теоремы является то обстоятельство, что количество сил, с которыми приходится сталкиваться в школьном курсе – невелико (пальцев одной руки достаточно, чтобы их пересчитать), и потому работы этих сил можно вычислить заранее, запомнить и далее использовать в уравнении теоремы.

В ЕГЭ по физике часто включаются задачи, в которых необходимо вычислять работу силы упругости пружин или внешних сил над пружиной. Очевидно, что при этих вычислениях необходимо использовать графический метод, поскольку в процессе растяжения-сжатия длина пружины, а следовательно, и сила упругости изменяется. Рассмотрим пример такого вычисления.

Пример 10.4. На шероховатой горизонтальной поверхности покоится тело массой m, к которому прикреплена пружина, расположенная под углом α к горизонту (рис. 10.4). Какую работу нужно совершить, чтобы сдвинуть тело, медленно растягивая пружину?

Рис. 10.4

Решение. Пружину нужно растянуть настолько, чтобы проекция действующей на тело силы упругости на горизонтальную ось стала больше максимальной силы трения покоя

где N – сила реакции опоры, которую можно найти из проекции второго закона Ньютона на вертикальную ось: Подставляя это выражение в (10.12) находим минимальное значение силы упругости, которая способна сдвинуть тело