Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 5800
2017-12-23 
К лежащему на полу телу массой $m = 12 кг$, прикреплена пружина жесткостью $\xi = 300 Н/м$. Коэффициент трения между телом и полом $k = 0,4$. Вначале пружина была недеформирована. Затем, прикладывая к концу пружины силу, направленную под углом $\alpha = 30^{ \circ}$ к полу (рис.), медленно переместили тело на расстояние $s = 0,4 м$. Какая работа была при этом совершена?
Решение:
Вначале тело покоится, а приложенная к пружине сила растягивает пружину, совершая при этом работу, равную приращению энергии пружины:
$A_{1} = \frac{ \xi x^{2}}{2} = \frac{ \xi}{2} \left ( \frac{F}{ \xi} \right )^{2} = \frac{F^{2}}{2 \xi}$.
Когда сила $F$ станет достаточной для трогания тела с места, пружина перестанет растягиваться, и точка приложения силы переместится параллельно полу на расстояние $s$, при этом сила $F$ совершит работу
$A_{2} = Fs \cos \alpha$.
Значение силы, при которой груз будет медленно (т.е. практически без ускорения) перемещаться:
$F = \frac{mgk}{ \cos \alpha + k \sin \alpha} = 45 Н$.
Полная работа силы $F$:
$A = A_{1} + A_{2} = \frac{F^{2}}{2 \xi} + Fs \cos \alpha = 19 Дж$.
К лежащему на полу телу массой $m = 12 кг$, прикреплена пружина жесткостью $\xi = 300 Н/м$. Коэффициент трения между телом и полом $k = 0,4$. Вначале пружина была недеформирована. Затем, прикладывая к концу пружины силу, направленную под углом $\alpha = 30^{ \circ}$ к полу (рис.), медленно переместили тело на расстояние $s = 0,4 м$. Какая работа была при этом совершена?
Решение:
Вначале тело покоится, а приложенная к пружине сила растягивает пружину, совершая при этом работу, равную приращению энергии пружины:
$A_{1} = \frac{ \xi x^{2}}{2} = \frac{ \xi}{2} \left ( \frac{F}{ \xi} \right )^{2} = \frac{F^{2}}{2 \xi}$.
Когда сила $F$ станет достаточной для трогания тела с места, пружина перестанет растягиваться, и точка приложения силы переместится параллельно полу на расстояние $s$, при этом сила $F$ совершит работу
$A_{2} = Fs \cos \alpha$.
Значение силы, при которой груз будет медленно (т.е. практически без ускорения) перемещаться:
$F = \frac{mgk}{ \cos \alpha + k \sin \alpha} = 45 Н$.
Полная работа силы $F$:
$A = A_{1} + A_{2} = \frac{F^{2}}{2 \xi} + Fs \cos \alpha = 19 Дж$.
