我们有一个被压缩了 10 厘米的弹簧。现在我们想知道,如果压缩结束时作用的弹力为 150 N,需要做多少功才能将其压缩到 15 厘米。
为了解决这个问题,我们需要用公式来计算弹簧变形时弹力所做的功:
$$W = \frac{1}{2}kx^2,$$
其中$W$是弹力所做的功,$k$是弹簧的弹性系数,$x$是弹簧的变形量。
为了找到将弹簧压缩到 15 厘米所需做的功,我们需要计算将弹簧压缩 15 厘米时所做的功与将弹簧压缩 10 厘米时所做的功之间的差值:
$$W_{15} - W_{10} = \frac{1}{2}k(15^2 - 10^2),$$
其中$W_{15}$是弹簧被压缩15厘米时弹力所做的功,$W_{10}$是弹簧被压缩10厘米时弹力所做的功。
为了计算工作价值,我们需要找到弹性系数$k$。为此,我们可以使用胡克定律:
$$F = kx,$$
其中$F$是作用在弹簧上的弹力,$k$是弹簧的弹性系数,$x$是弹簧的变形量。
从问题的条件我们知道,弹簧被压缩到10厘米时,作用在弹簧上的弹力等于150 N。我们还知道,当弹簧被压缩到10厘米时,它的变形量是10厘米。代入这些将数值代入胡克定律,我们可以求出弹性系数:
$$k = \frac{F}{x} = \frac{150}{10} = 15\ N/cm。$$
现在我们可以将弹性系数的值代入功计算公式中进行计算:
$$W_{15} - W_{10} = \frac{1}{2} \cdot 15 \cdot (15^2 - 10^2) = 1125\ Дж.$$
因此,要将弹簧压缩到 15 厘米,我们需要做 1125 焦耳的功。
该数字产品是电子学习指南,可帮助您了解压缩弹簧的物理问题。它详细描述了计算弹簧变形时弹力所做功的公式,以及有关压缩弹簧的特定问题的逐步解决方案。
在本教程中您将发现:
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该产品是一本电子教科书,将帮助您解决有关压缩弹簧的物理问题。
从问题的描述中,我们知道弹簧已经被压缩了10厘米,如果要进一步压缩到15厘米,则需要在压缩结束时提供等于150 N的弹力。
为了解决这个问题,我们可以用公式来计算弹簧变形时弹力所做的功:
$$W = \frac{1}{2} k x^2,$$
其中$W$是弹力所做的功,$k$是弹簧的弹性系数,$x$是弹簧的变形量。
为了找到将弹簧压缩到 15 厘米所需做的功,我们需要计算将弹簧压缩到 15 厘米时所做的功与将弹簧压缩到 10 厘米时所做的功之间的差值:
$$W_{15} - W_{10} = \frac{1}{2} k (15^2 - 10^2),$$
其中$W_{15}$是弹簧被压缩到15厘米时弹力所做的功,$W_{10}$是弹簧被压缩到10厘米时弹力所做的功。
为了计算工作价值,我们需要找到弹性系数$k$。为此,我们可以使用胡克定律:
$$F = kx,$$
其中$F$是作用在弹簧上的弹力,$k$是弹簧的弹性系数,$x$是弹簧的变形量。
从问题的条件我们知道,弹簧被压缩到10厘米时,作用在弹簧上的弹力等于150 N。我们还知道,当弹簧被压缩到10厘米时,它的变形量是10厘米。代入这些将数值代入胡克定律,我们可以求出弹性系数:
$$k = \frac{F}{x} = \frac{150}{10} = 15\ N/cm。$$
现在我们可以将弹性系数的值代入功计算公式中进行计算:
$$W_{15} - W_{10} = \frac{1}{2} \cdot 15 \cdot (15^2 - 10^2) = 1125\ Дж.$$
因此,要将弹簧压缩到 15 厘米,我们需要做 1125 焦耳的功。
在本教程中,您将找到计算弹簧变形时弹力所做功的公式的详细说明,以及压缩弹簧特定问题的逐步解决方案,包括弹性系数的计算、弹力所做的功,以及插图和图表,帮助您更好地理解问题中描述的物理过程。此外,教科书还可能提供解决弹性和变形问题的其他示例,以及有关胡克定律及其在物理学中的应用的一般信息。本手册还可能包含供您自行解决的任务,以便您可以巩固您在本主题中的知识和技能。
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本产品是一个已经压缩了10厘米的弹簧,如果将弹簧进一步压缩到15厘米,它就会做功。要计算弹簧所做的功,需要知道弹簧的刚度系数(弹性常数)。
根据问题可知,压缩结束时的弹力为150N。根据胡克定律,弹力与弹簧的伸长量成正比。胡克定律的公式为:
F = -kx
其中F是弹力,k是弹簧刚度系数,x是弹簧的伸长(缩短)。
为了找到弹簧被压缩到 15 厘米时所做的功,需要计算弹性变形势能的变化。弹性变形势能按下式计算:
Eп = (kx^2) / 2
其中 Ep 是弹性变形势能,k 是弹簧刚度系数,x 是弹簧的伸长(缩短)。
为了求功,需要计算当弹簧伸长增加5厘米(附加压缩)时弹性变形势能的变化。
已知弹簧的初始伸长为10厘米,最终伸长为15厘米,因此弹簧伸长的变化量为5厘米。
要计算弹性变形势能的变化,需要将已知值代入公式:
ΔEп = (k(15^2 - 10^2)) / 2
其中ΔEп是弹性变形势能的变化,k是弹簧刚度系数。
弹簧刚度系数的值未知,必须在问题陈述中指定。
因此,要找到弹簧在额外压缩 15 厘米的情况下所做的功,您需要知道弹簧刚度系数。它可以在问题陈述中指定或通过实验确定。
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我对我的购买感到满意 - 弹簧被压缩了 10 厘米,使用起来非常方便。
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