Определить работу, которую нужно совершить для того чтобы растянуть пружину на 5 см, если груз = 110 кг, положенный на пружину сверху, сжимает ее на 1 см

х1 = 5 см = 0,05 м.

g = 10 Н/кг.

m = 110 кг.

x2 = 1 см = 0,01 м.

A1 - ?

Механическая работа А1 внешней силы по сжатию пружины, равна изменению ее потенциальной энергии при растягивании ΔW: А1 = ΔW.

Изменение потенциальной энергии пружины ΔW выразим формулой: ΔW = W1 - W0 = k * x1² / 2 - k * х0² / 2. Так как первоначально пружина находилась в нерастянутом состоянии х0 = 0 м, то начальная потенциальная энергия пружины W0 = 0 Дж.

А1 = k * x1² / 2.

Жёсткость пружины k выразим из условия равновесия груза на пружине: m * g = k * x2.

k = m * g / x2.

Работа силы А1 будет определяться формулой: А1 = m * g * x1² / 2 * x2.

А1 = 110 кг * 10 Н/кг * (0,05 м) ² / 2 * 0,01 м = 137,5 Дж.

Ответ: для растягивания пружины необходимо совершить работу А1 = 137,5 Дж.