Необходимо рассчитать жесткость пружины, если известно, что при растяжении ее на 40 см пружина приобрела потенциальную энергию упругодеформированного тела 30 Дж
Обе задачи решаются по закону Гука, который установил линейную зависимость между силой и деформацией пружины. F = - kx 1) Найдем коэффициент деформации k = ΔF/Δx = (30-10)/(20-16)= 20/4 = 5 Н/см Пружина при нагрузке 10Н имеет длину 16см, т.е. при снятии нагрузки она сократится на Δх = F/k = 10/5 = 2 cм , 16 - 2 = 14 см. При отсутствии нагрузки пружина имеет длину 14см
2) Определим жесткость пружины k = ΔF/Δx = 8-(- 8)/(14-10)=16/4 = 4 H/см При отсутствии нагрузки пружина имеет длину 12см При сжатии силой 4 H длина пружины уменьшится на Δх=F/k=4/4= 1cм, 12-1=11см
Работа сил электростатического поля, совершаемая при перемещении точечного заряда q, определяется разностью потенциалов между начальной и конечной точками:
Для шара радиуса R, равномерно заряженного по поверхности с плотностью заряда σ, потенциал на расстоянии r > R в среде с диэлектрической проницаемостью ε определяется выражением
где ε0 = 8.8542·10-12 Ф/м - электрическая постоянная. Тогда работа по перносу заряда, находящегося на расстоянии r1 от поверхности шара, в точку на расстоянии r2 будет равна
В данном случае q = 4·10-8 Кл, σ = 10-11 Кл/м2, R = 2 см = 0.02 м, r1 = 1 м, r2 = 1 см - 0.01 м, и искомая работа будет равна
Дж = -585 пДж.
Знак "-" означает, что работа совершается против сил электростатического поля.
1) Найдем коэффициент деформации k = ΔF/Δx = (30-10)/(20-16)= 20/4 = 5 Н/см
Пружина при нагрузке 10Н имеет длину 16см, т.е. при снятии нагрузки она сократится на Δх = F/k = 10/5 = 2 cм , 16 - 2 = 14 см.
При отсутствии нагрузки пружина имеет длину 14см
2) Определим жесткость пружины k = ΔF/Δx = 8-(- 8)/(14-10)=16/4 = 4 H/см
При отсутствии нагрузки пружина имеет длину 12см
При сжатии силой 4 H длина пружины уменьшится на Δх=F/k=4/4= 1cм, 12-1=11см
Пружина будет иметь длину 11 см
Работа сил электростатического поля, совершаемая при перемещении точечного заряда q, определяется разностью потенциалов между начальной и конечной точками:
Для шара радиуса R, равномерно заряженного по поверхности с плотностью заряда σ, потенциал на расстоянии r > R в среде с диэлектрической проницаемостью ε определяется выражением
где ε0 = 8.8542·10-12 Ф/м - электрическая постоянная. Тогда работа по перносу заряда, находящегося на расстоянии r1 от поверхности шара, в точку на расстоянии r2 будет равна
В данном случае q = 4·10-8 Кл, σ = 10-11 Кл/м2, R = 2 см = 0.02 м, r1 = 1 м, r2 = 1 см - 0.01 м, и искомая работа будет равна
Дж = -585 пДж.
Знак "-" означает, что работа совершается против сил электростатического поля.
Объяснение:
Думаю что все объяснила и решила понятно))