Zadanie 10.5.1: Praca rozciągania sprężyny i energia potencjalna sprężystości

Punkty: 3 pkt
Dział: Ruch drgający · Energia w ruchu harmonicznym
Trudność: Poziom trudności: łatwe

Treść zadania

W pracowni fizycznej badano sprężynę zamocowaną jednym końcem do nieruchomej ściany. Rozciągnięcie początkowo nienaprężonej sprężyny o

\Delta x_0 = 2\text{ cm}

wymagało wykonania pracy

W_0 = 0{,}06\text{ J}

. Przyjmij, że sprężyna spełnia prawo Hooke'a. Oceń prawdziwość poniższych zdań na podstawie wykonanych obliczeń. Wybierz P, jeśli zdanie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe. 1. Współczynnik sprężystości badanej sprężyny wynosi

k = 300\text{ }\frac{\text{N}}{\text{m}}

. [P / F] 2. Przy rozciągnięciu sprężyny o

\Delta x_1 = 4\text{ cm}

jej energia potencjalna sprężystości wynosi

E_p = 0{,}24\text{ J}

, a po dwukrotnym zwiększeniu rozciągnięcia (do

\Delta x_2 = 8\text{ cm}

) energia ta również wzrasta dwukrotnie. [P / F] 3. Dalsze rozciąganie sprężyny, powodujące zwiększenie jej wydłużenia z

x_a = 2\text{ cm}

x_b = 6\text{ cm}

, wymaga wykonania pracy równej

0{,}48\text{ J}

. [P / F]

Odpowiedź i wynik końcowy

1 – P, 2 – F, 3 – P