ïîòåíöèàëüíàÿ ýíåðãèÿ óïðóãî äåôîðìèðîâàííîé ïðóæè-

140
Дано:
СИ
Теоретический анализ условия задачи
m
= 5 г 
k
= 4000 Н/м 
õ
= 2 см 
v – 
?
F
упр.
– ?
5 · 10
-3 
кг 
4 · 10
3
Н/м 
2 · 10
-2
ì
Упругая сила (
F
) совершает работу, когда пружина 
распрямляется на длину 
õ
:
À
= 
F
упр.
· 
õ.
С другой стороны, работа упругой силы соверша-
ется за счет изменения потенциальной энергии 
пружины: 
À
= 
D 
Å
n
= 
kx
2
2
.
За счет работы упругой силы пуля приобретает 
кинетическую энергию: 
A
mv
=
2
2
. 
Ðåøåíèå
. На основе анализа содержания задачи получим сле дующие 
ра венства: 
mv
kx
2
2
2
2
=
è 
F
упр.
F x
kx
·
=
2
2
.
Из первого равенства находим скорость пули:
v
kx
m
=
=
(
)
≈
−
−
2
3
2
2
3
4 10
2 10
5 10
18
·
·
·
·
м/с.
Ïðèìå÷àíèå
. Единицы измерения всех величин, находящихся под корнем, представлены 
в SI, поэтому единицы измерения скорости также представляются в единицах SI
, 
т. е. в м/с
.
Из второго равенства находим силу упругости пружины:
F
kx
=
=
=
−
2
4 10
2 10
2
40
3
2
·
·
·
.
H
Îòâåò
: 
v
= 18 м/с; 
F
упр. 
= 40 H.
Âîïðîñû
1.
Какую энергию называют потенциальной?
2
. Как записывается формула потенциальной энергии тела, на которое действует 
сила тяжести? 
3.
Какова связь между работой силы тяжести и потенциальной энер гией тела?
4.
Почему потенциальная энергия носит относительный характер? 
5.
Какой формулой выражается потенциальная энергия сжатой (растянутой) 
пружины? 
6.
Как выражается связь между изменением потенциальной энергии пружины 
и работой силы упругости? 

жүктеу/скачать 19,59 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: