Comprensione dei concetti
* lavoro: Il lavoro viene svolto quando una forza provoca uno spostamento. È calcolato come:
* lavoro (w) =force (f) × spostamento (d)
* Legge di Hooke: Questa legge si applica a sorgenti e materiali elastici. Afferma che la forza esercitata da una molla è proporzionale alla sua estensione o compressione.
* force (f) =costante di molla (k) × estensione (x)
Risoluzione del problema
1. Converti unità:
* Lo spostamento è dato come 1,2 cm, che deve essere convertito in metri:1,2 cm =0,012 m.
2. Trova la costante di primavera (k):
* Conosciamo la forza (10 N) e l'estensione (0,012 m). Possiamo riorganizzare la legge di Hooke per risolvere per "K":
* k =f / x =10 n / 0,012 m =833,33 n / m (approssimativamente)
3. Calcola il lavoro:
* Ora che abbiamo la costante di primavera, possiamo calcolare il lavoro svolto.
* Poiché la forza non è costante (aumenta con l'estensione), dobbiamo usare la forza media:
* Forza media =(forza iniziale + forza finale) / 2
* In questo caso, la forza iniziale è 0 (quando il cavo non è stretto) e la forza finale è 10 N.
* Forza media =(0 + 10 N) / 2 =5 N
* Lavoro =forza media × spostamento
* Lavoro =5 N × 0,012 m =0,06 joule
Risposta: Il lavoro totale svolto è di circa 0,06 joule.