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

Используя теперь закон Гука, находим, на какую величину Δx₀ необходимо растянуть пружину, чтобы сила упругости сдвинула тело

Чтобы найти совершенную работу заметим, что поскольку пружина растягивается медленно, то внешняя сила в любой момент должна быть равна силе упругости. Так как эта сила изменяется в процессе растяжения, для вычисления работы воспользуемся графическим методом. Для этого построим график зависимости внешней силы от удлинения пружин; работа равна площади под этим графиком. Благодаря закону Гука сила зависит от удлинения по линейному закону, и график представляет собой прямую (рис. 10.5). Из графика и соотношения (10.14) находим

Поскольку в любой момент времени сила упругости отличается от внешней силы только направлением, ее работа отличается от (10.15) только знаком.

Задачи для самостоятельного решения

1. Тело, имеющее кинетическую энергию 1 Дж попадает на шероховатую горизонтальную поверхность. Какую работу совершит над телом сила трения к тому моменту, когда тело остановится? А. 1 − Дж. Б. 1 Дж. В. 0,5 − Дж. Г. 0,5 Дж.

2. Груз массой 1 кг под действием силы 50 Н, направленной вертикально вверх, поднимается на высоту 3 м. Чему равно изменение кинетической энергии груза при этом? g = 10 м/с².