Hvis en kraft på 90 N strækker foråret 1 m ud over dets naturlige længde, hvor meget arbejde tager det for at strække 5 m længden?

Forstå Hookes lov

Hookes lov siger, at den kraft, der kræves for at strække eller komprimere en fjeder, er proportional med forskydningen fra dens ligevægtsposition. Matematisk er dette repræsenteret som:

* F =kx

hvor:

* F er den anvendte kraft

* K er fjederkonstanten (et mål for fjederens stivhed)

* X er forskydningen fra ligevægtspositionen

1. Find fjederkonstanten (K)

* Vi ved, at en kraft på 90 N strækker foråret 1 meter. Lad os tilslutte disse værdier til Hookes lov for at finde K:

* 90 n =k * 1 m

* k =90 N/m

2. Beregn det udførte arbejde

Det arbejde, der er udført for at strække en fjeder, gives af:

* W =(1/2) * k * x²

hvor:

* W er det udførte arbejde

* k er fjederkonstanten

* x er den samlede forskydning (5 meter i dette tilfælde)

3. Erstatte og løse

* W =(1/2) * (90 N/m) * (5 m) ²

* W =45 N/M * 25 m²

* W =1125 Joules

Derfor tager det 1125 joules arbejde for at strække fjederen 5 meter ud over dens naturlige længde.