Rozwiązane

Pod działaniem masy 50g jedna sprężyna wydłuży się o 2cm a druga o 6cm. Jaką siłą należy działać na sprężyny połączone szeregowo aby łączne ich wydłużenie wynosiło 24cm? Jaką Pracę wykona ta siła przy rozciąganiu sprężyn?



Odpowiedź :

Odpowiedź:

Dane:

m = 50 g = 0,05 kg

g = 9, 81 m/s²

x₁ = 2 cm

x₂ = 6 cm

xₙ = 24 cm = 0,24 m

Szukane:

Qₙ = ?

W = ?

Rozwiązanie:

Q = m * g

Q = 0,05 kg * 9,81 m/s²

Q = 0,4905 N

k₁ = Q / x₁

k₁ = 0,4905N / 2 cm

k₁ = 0,24525 N/cm

k₂ = Q / x₂

k₂ = 0,4905N / 6 cm

k₂ = 0,08175 N/cm

Przy szeregowym połączeniu sprężyn mamy:

Q = k₁ * x₁,

Q = k₂ * x₂,

x = x₁ + x₂

dlatego:

1/kₙ = 1/k₁ + 1/k₂

1/kₙ = 16,30988

kₙ = 0,0613125 N/cm

Qₙ = kₙ * xₙ

Qₙ = 0,0613125 N/cm * 24 cm

Qₙ = 1,4715 N

W = F * s

Wₙ = Qₙ * xₙ

Wₙ = 1,4715 N * 0,24 m

Wₙ = 0,35316 J

Wyjaśnienie:

Inne Pytanie