Hvor meget arbejde kræves for at strække en fjeder 25,2 cm, hvis dens kraftkonstanter 12,3 nm?

forståelse af koncepterne

* Spring Force: Kraften, der udøves af en fjeder, er direkte proportional med dens forskydning fra dens ligevægtsposition. Dette er beskrevet af Hookes lov:f =-kx, hvor:

* F er fjederkraften

* k er fjederkonstanten (kraftkonstant)

* X er forskydningen fra ligevægt

* arbejde: Arbejdet udføres, når en kraft forårsager en forskydning. I dette tilfælde er det arbejde, der er udført for at strække foråret, integreret af styrken over den strakt afstand.

Beregninger

1. Konverter forskydning til meter: 25,2 cm =0,252 m

2. Beregn arbejdet:

* Det udførte arbejde er området under Force-Displacement Curve. Da kraften er lineær (F =KX), er dette område en trekant.

* Område af en trekant =(1/2) * Base * Højde

* I dette tilfælde er basen forskydningen (0,252 m), og højden er kraften ved denne forskydning (f =kx =12,3 nm * 0,252 m).

* Arbejde =(1/2) * 0,252 m * (12,3 nm * 0,252 m)

* arbejde =0,389 J (joules)

Derfor er det arbejde, der kræves for at strække fjederen 25,2 cm, ca. 0,389 joules.