А, вот, все понял. Энергия растянутой пружины пропорциональна квадрату ее удлинения.
U = (1/2) k * x^2, где k - жесткость пружины (коэффициент) x - удлинение. Из первого условия найдем жесткость пружины:
30 Дж = (1/2) * к * 0,03м * 0,03 м Отсюда:
к = 60 / (9*10^-4) (в скобках 9 умножить на 10 в минус четвертой степени)
к = 60 / (9*10^-4) = 2/3 * 10^5
Теперь используем второе условие: Если добавить работу 240 Дж. всего работа по растяжению пружины составит 270 Дж.
270 Дж = (1/2) * 2/3* 10^5 * L^2 , где L - неизвестное нам растяжение пружины во втором случае. Для L из данного уравнения получаем:
L = sqrt(270*3/(10^5)) = 9 см
Таким образом, совершив работу в 270 Дж мы растянем пружину на 9 см. Соответственно, по сравнению с первым случаем, приращение длины растянутой пружины составит 9 см - 3 см = 6 см.
U = (1/2) k * x^2, где k - жесткость пружины (коэффициент) x - удлинение. Из первого условия найдем жесткость пружины:
30 Дж = (1/2) * к * 0,03м * 0,03 м Отсюда:
к = 60 / (9*10^-4) (в скобках 9 умножить на 10 в минус четвертой степени)
к = 60 / (9*10^-4) = 2/3 * 10^5
Теперь используем второе условие: Если добавить работу 240 Дж. всего работа по растяжению пружины составит 270 Дж.
270 Дж = (1/2) * 2/3* 10^5 * L^2 , где L - неизвестное нам растяжение пружины во втором случае. Для L из данного уравнения получаем:
L = sqrt(270*3/(10^5)) = 9 см
Таким образом, совершив работу в 270 Дж мы растянем пружину на 9 см. Соответственно, по сравнению с первым случаем, приращение длины растянутой пружины составит 9 см - 3 см = 6 см.
Уменьшится в 2 раза.
Объяснение:
Дано:
L₀
L₁ = 1·L₀ / 4
T₁ / T₀ - ?
Запишем закон Гука в двух формаx:
F = k·| ΔL | и
σ = E·ε = E·ΔL/L₀
Но:
σ = F / S ;
E·ΔL/L₀ = k·ΔL/S
k = E·S / L₀ - здесь E - модуль Юнга резины, S - площадь сечения жгута, L₀ - первоначальная длина жгута.
Для данного жгута E и S - постоянные величины, таким образом делаем важный вывод:
Жесткость жгута обратно пропорциональна его длине.
Период колебаний:
T = 2π·√ (m / k)
Отношение периодов:
T₁ / T₀= (2π·√ (m / k₁)) / (2π·√ (m / k₀)) = √ (k₀ / k₁ ) =
= √(L₁/L₀) = √ (L₀ / (4L₀)) = √ (1/4) = 1/2
Вывод: Период колебаний уменьшился в 2 раза.